【51单片机】单片机中常说的 1T 和 12T 的意思

标准51单片机是12T的，就是说12个时钟周期（晶振周期，例如12M的，周期是1/12M，单位秒），机器做一个指令周期，刚好就是1/12M*12=1us，常见指令例如_nop_就是一个周期，刚好1us，其他的大多多于一个周期，乘除法更多。所以如果计算指令时间可以这样算。

而现在51核的单片机工艺质量上去后，频率大大提高，增强型51有6T的，如果接12M的话，一个nop就只需要0.51us，如果是STC的部分单片机1T的话，那只需要1/12us。

单片机的晶振不是随便选，要看技术手册，看最高频率，看支持类型等等。一般12M，接串口的话11.0592M。如果是PIC，很多4M，8M。

不是越高越好，对很多不需要大量处理，只是控制的情况，为了增加可靠性，降低编程难度，降低功耗，往往可选用低频的，例如实时时钟的32768晶振。

故  计算 nT 单片机的指令周期公式为：  T  =  1/晶振周期*n

例如： 使用12M晶振的1T单片机的指令周期为：  T = 1 / 12 * 1 = 1 / 12 us

 

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一：下面是单片机的几个周期的介绍：

（1）时钟周期（又叫振荡周期）：时钟频率的倒数，可以理解为单片机外界晶振的倒数。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某个单片机来讲，若采用 了1MHZ的时钟频率，则时钟周期就是1us；若采用了4MHZ的时钟频率，则时钟周期就是250ns。由于时钟脉冲是CPU的基本工作脉冲，它控制着CPU的工作节奏。对于同一种单片机，时钟频率越高，单片机的工作速度就越快。我们使用的STC89C系列单片机的时钟范围约在1 ~ 40MHZ。

（2）状态周期：状态周期是时钟周期的两倍。

（3）机器周期：单片机的基本操作周期，在一个操作周期内，单片机完成一项基本操作，如取指令、存储器读写等。它由12个时钟周期（6个状态周期）组成。

（4）指令周期：它是指CPU执行一条指令所需要的时间。一般一个指令周期含有1——4个机器周期。

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二：1T和12T单片机的编程所需要注意的：

定1T单片机的计时器是兼容传统12T单片机的。也就是说只是执行一般的指令会快12倍，但是它的定时器却是先进行12分频，再计时的，与原来的一样。只是用软件延时的话，就要改。

 

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三： 指令周期，时钟周期，机器周期这三者之间有什么联系：

（1）1T、6T、12T这个原本叫机械周期，现在更多人称为 指令周期；以前标准51单片机，是12T模式的。后来大量单片机厂家的介入，开始对单片机进行提速，于是就出现了 6T、1T模式的单片机。

（2）时钟周期：是指振荡源的周期，如 外部晶振 10MHz（假设有），那么它的时钟周期就是 1/10MHz=0.1us；

（3）机械周期：单片机执行一单位指令所需要的 时钟周期 个数，如 1T，就表示，需要 1个时钟周期；12T 即为 12个时钟周期。这些都只是 一单位指令的时间（如自增、自减 等），多单位指令时间进行倍乘（如赋值语句需要2个机械周期，即乘以2倍）

（4）指令周期：早期更多的是用来描述 某条指令执行 需要多少个机械周期，（如自增、自减为 1个机械周期，赋值 2个机械周期，判断 4个机械周期）。随着C语言的大量普 及，现在，更多的人用它来代替 机械周期 这个名词。