单片机的时序
单片机P0~P3口结构与时序
单片机IO口结构及上拉电阻MCS-51有4组8位I/O口：P0、P1、P2和P3口，P1、P2和P3为准双向口，P0口则为双向三态输入输出口，下面我们分别介绍这几个口线。
一、P0口和P2口图1和图2为P0口和P2口其中一位的电路图。
由图可见，电路中包含一个数据输出锁存器（D触发器）和两个三态数据输入缓冲器，另外还有一个数据输出的驱动（T1和T2）和控制电路。
这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展口，而不能象P1、P3直接用作输出口。
它们一起可以作为外部地址总线，P0口身兼两职，既可作为地址总线，也可作为数据总线。
图1 单片机P0口内部一位结构图图2 单片机P2口内部一位结构图P2口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15，P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7。
外部的程序存储器由PSEN信号选通，数据存储器则由WR和RD读写信号选通，因为2^16=64k，所以MCS-51最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器。
二、P1口图3为P1口其中一位的电路图，P1口为8位准双向口，每一位均可单独定义为输入或输出口，当作为输入口时，1写入锁存器，Q(非)=0，T2截止，内上拉电阻将电位拉至"1"，此时该口输出为1，当0写入锁存器，Q(非)=1,T2导通，输出则为0。
图3 单片机P2口内部一位结构图作为输入口时，锁存器置1，Q(非)=0，T2截止，此时该位既可以把外部电路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成高电平，正因为这个原因，所以P1口常称为准双向口。
需要说明的是，作为输入口使用时，有两种情况:1.首先是读锁存器的内容，进行处理后再写到锁存器中，这种操作即读—修改—写操作，象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。
2.读P1口线状态时，打开三态门G2,将外部状态读入CPU。
单片机03
规定一个机器周期的宽度为 个状态，并依次表示为 一个机器周期的宽度为6个状态 一个机器周期的宽度为 个状态， S1～S6。由于一个机器周期共有12个振荡脉冲周期，因 ～ 。 此机器周期就是振荡脉冲的12分频。 当振荡脉冲频率为 12 MHZ时，一个机器周期为 lµS； 当振荡脉冲频率为6MHZ时，一个机器周期为2 µS。 机器周期是单片机的最小时间单位。 （4）指令周期 指令周期 执行一条指令所需要的时间称为指令周期。它是最 大的时序定时单位。80C51的指令周期根据指令的不同 ， 的指令周期根据指令的不同， 的指令周期根据指令的不同 可包含有一、 四个机器周期。 可包含有一、二、三、四个机器周期。
2.5 80C51单片机的工作方式 单片机的工作方式
80C51单片机有复位、程序执行、低 功耗、编程和校验等几种工作方式。
2.5.1复位方式 复位方式 ⒈ 复位操作 复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC初始 化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。当由 于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为 摆脱困境，可以按复位键 复位键以重新启动，也可以通过WDT 复位键 看门狗定时器来强迫复位 强迫复位（WDT可在单片机系统受干扰 强迫复位 使程序不能正常运行时，自动产生复位信号。目前不少 集成电路厂家已生产集成WDT芯片，如DALLAS公司生 产的DS1232芯片就是使用较多一种集成WDT。 ）。 除PC之外，复位操作还对其它一些特殊功能寄存器有 影响，它们的复位状态见下表（或见教材P34）
2.4.2 时序定时单位 单片机执行指令是在时序电路的控制下一步一步进行 的。时序是用定时单位来说明的。80C51的时序定时单位 共有4个：振荡周期/节拍、时钟周期/状态、机器周期和指 令周期。单片机各周期的关系见图所示。
51单片机指令周期,机器周期,时钟周期详解
51单片机指令周期，机器周期，时钟周期详解51单片机有指令周期，机器周期，时钟周期的说法，看似相近，但是又都不太一样，很容易混淆。
还是详细分析一下。
时钟周期：单片机外接的晶振的振荡周期就是时钟周期，时钟周期=振荡周期。
比方说，80C51单片机外接了一个11.0592M的晶体振荡器，那我们就说这个单片机系统的时钟周期是1/11.0592M，这里要注意11.0592M是频率，周期是频率的倒数。
机器周期：单片机执行指令所消耗的最小时间单位。
我们都知道51单片机采用的CISC(复杂指令指令集)，所以有很多条指令，并且各条指令执行的时间也可能不一样(有一样的哦)，但是它们执行的时间必须是机器周期的整数倍，这就是机器周期的意义所在。
8051系列单片机又在这个基础上进行细分，将一个机器周期划分为6个状态周期，也就是S1-S6，每个状态周期又由两个节拍组成，P1和P2，而P1=P2=时钟周期。
这也就是经常说的8051系列单片机的的时钟频率是晶振频率的12分频，或者是1/12，就是这个意思。
现在(截至2012)新的单片机已经能做到不分频了，就是机器周期=时钟周期。
指令周期：指令周期执行某一条指令所消耗的时间，它等于机器周期的整数倍。
传统的80C51单片机的指令周期大多数是单周期指令，也就是指令周期=机器周期，少部分是双周期指令。
现在(截至2012)新的单片机已经能做到不分频了，并且尽量单指令周期，就是指令周期=机器周期=时钟周期。
来看这张8051单片机外部数据，这里ALE和$PSEN$的变化频率已经小于一个机器周期，如果使用C语言模拟这个信号是没有办法做到的一一对应的，所以只能尽量和上面的时序相同，周期延长。
第2章 MCS-51单片机结构与时序_110905
2.3.1 运算部件及专用寄存器组
运算部件以算术逻辑单元ALU为核心，包括一个位处理器和 两个8位暂存寄存器（不对外开放），它能实现数据的算术运 算、逻辑运算、位变量处理和数据传输操作。 累加器ACC 寄存器B 专用寄存器组 程序状态字PSW 程序计数器PC 堆栈指针SP 数据指针寄存器DPTR
锁 存 器
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 VCC VSS
地 址 总 线 (AB)
数 据 总 线 (DB)
VCC VSS
ห้องสมุดไป่ตู้(a)
(b)
MCS-51系列单片机引脚及总线结构
2.3 微 处 理 器
Program State Word
accumulator
ALU －－Arithmetic and Logic Unit
图2.1 MCS-51单片机内部结构框图
1．算术逻辑单元ALU与累加器ACC、寄存器B
算术逻辑单元不仅能完成8位二进制的加、减、乘、除、加 1、减1及BCD加法的十进制调整等算术运算，还能对8位变量进 行逻辑"与"、"或"、"异或"、循环移位、求补、清零等逻辑运 算，并具有数据传输、程序转移等功能。 累加器(ACC，简称累加器A，地址E0H)为一个8位寄存器， 它是CPU中使用最频繁的寄存器。进入ALU作算术和逻辑运算的 操作数多来自于A，运算结果也常送回A保存。 寄存器B（地址F0H ）是为ALU进行乘除法运算而设置的。 若不作乘除运算时，则可作为通用寄存器使用。
单片机的时钟、时序及复位
四川工程职业技术学院单片机应用技术课程电子教案Copyright © 第讲58051及P89V51RD2单片机的时钟、时序和复位本讲主要内容5-1. 标准80C51的时钟电路、时间单位与时序5-2. P89V51RD2单片机的时钟电路、时间单位与时序5-3. P89V51RD2单片机的复位与复位电路时钟电路——用于产生供单片机各部分同步工作的时钟信号方法1：用石英晶体振荡器方法2：从外部输入时钟信号（80C51）80C51振荡器C1C2CYS80C51悬空外部时钟信号XTAL1XTAL2XTAL2XTAL1单片机内部的时间单位S1S2S3S4S5S6机器周期T CY分频器振荡器晶振周期时钟周期（S 状态）80C51P1P2ALE 信号单片机内部的时间单位✧振荡频率f osc = 石英晶体频率或外部输入时钟频率振荡周期= 振荡频率的倒数✧机器周期机器周期是单片机应用中衡量时间长短的最主要的单位在多数51系列单片机中：1机器周期= 12×1/ fosc✧指令周期——执行一条指令所需要的时间单位：机器周期51单片机中：单周期指令、双周期指令、四周期指令单片机内部的时间单位课堂练习：如果某单片机的振荡频率f=12MHz，则：osc振荡周期=S=mS=uS；机器周期=uS；已知乘法指令“MUL AB”是一条4周期指令，则执行这条指令需要uS；加法指令“ADD A，#01H”是单周期指令，那么1S内该单片机可以进行次加法运算。
单片机内部的时序单片机执行各种操作时，CPU都是严格按照规定的时间顺序完成相关的工作，这种时间上的先后顺序成为时序。
✧单周期指令的操作时序S1S2S3S4S5S61个机器周期P1P2ALE读操作码空读S1S2S3S4S5S61个机器周期P1P2ALE读操作码读第二字节单字节指令双字节指令单片机内部的时序✧双周期指令的操作时序S1S2S3S4S5S6第1机器周期P1P2ALE读操作码空读3次S1S2S3S4S5S6第2机器周期时钟电路✧时钟电路参数：频率范围：0～40MHz C1、C2：20～30pF80C51振荡器C1C2CYSXTAL2XTAL1P89V51RD2的两种时钟模式✧X1模式✧X2模式器件含有一个时钟加倍选项，可以加速器件的运行速度。
单片机 同步采样adc时序
单片机同步采样adc时序英文回答：Synchronizing ADC (Analog-to-Digital Converter) sampling in microcontrollers is crucial for accurate and reliable data acquisition. There are several ways to achieve synchronization, depending on the specific requirements and capabilities of the microcontroller.One common method is to use a timer peripheral to trigger the ADC conversion at regular intervals. The timer generates an interrupt or a pulse that initiates the ADC conversion. By configuring the timer and ADC settings appropriately, you can ensure that the ADC sampling occurs at precise time intervals.For example, let's say we have a microcontroller with a timer peripheral and an ADC. We want to sample an analog signal at a frequency of 1 kHz. Here's how we can synchronize the ADC sampling using a timer:1. Configure the timer to generate an interrupt or a pulse every 1 ms.2. Enable the ADC and configure its settings, such as the input channel, resolution, and reference voltage.3. In the timer interrupt handler, start the ADC conversion.4. After the ADC conversion is complete, read the digital value from the ADC register and process it as required.This method ensures that the ADC sampling occurs at regular 1 ms intervals, synchronized with the timer interrupt. The accuracy of the synchronization depends on the precision of the timer and the ADC conversion time.Another way to synchronize ADC sampling is to use a hardware trigger signal. Some microcontrollers have dedicated pins or peripherals that can generate triggersignals for ADC conversions. By connecting an external signal or using another peripheral's output as a trigger, you can synchronize the ADC sampling with external events.For example, let's say we have a microcontroller with an external interrupt pin and an ADC. We want to sample an analog signal whenever the external interrupt occurs.Here's how we can synchronize the ADC sampling using an external trigger:1. Configure the external interrupt pin to generate an interrupt whenever the desired event occurs.2. Enable the ADC and configure its settings.3. In the external interrupt handler, start the ADC conversion.4. After the ADC conversion is complete, read the digital value and process it.In this case, the ADC sampling is synchronized with theexternal interrupt, allowing us to capture the analog signal precisely when the desired event occurs.中文回答：单片机中实现ADC同步采样的时序是确保准确和可靠的数据采集的关键。
单片机时序的相关概念
单片机时序的相关概念
单片机时序的相关概念包括以下几个方面：
1. 时钟频率：单片机的工作时钟频率决定了其内部指令和数据的处理速度，一般以赫兹（Hz）为单位表示，如8MHz、
16MHz等。
2. 时钟周期：时钟周期是指单片机内部时钟的一个完整震荡周期，它是时钟频率的倒数，表示为T，单位为秒。
时钟周期包
括一个上升沿（脉冲从低电平到高电平）和一个下降沿（脉冲从高电平到低电平）。
3. 机器周期：机器周期是指一条指令（机器指令）的执行时间，它由若干个时钟周期组成。
不同的指令由于执行的操作不同，其机器周期也不同，一般以个别时钟周期的数量表示。
4. 外设时序：单片机与外设设备进行通信时，要求时序满足一定要求，如数据的传输速率、读写操作的时序等。
外设时序的合理设计和控制是保证系统正常工作的重要因素。
5. 中断时序：中断是单片机响应外部事件的一种方式。
在中断发生时，单片机要保存当前执行的指令和相关寄存器的状态，跳转到中断服务程序执行相应的处理，处理完后再返回原程序继续执行。
中断时序涉及到中断请求、中断响应、中断服务程序的执行等过程。
单片机：51单片机的延时及时序分析
计算机工作时，是在统一的时钟脉冲控制下一拍一拍地进行的。
这个脉冲是由单片机控制器中的时序电路发出的。
单片机的时序就是CPU在执行指令时所需控制信号的时间顺序，为了保证各部件间的同步工作，单片机内部电路应在唯一的时钟信号下严格地控时序进行工作，在学习51单片机的时序之前，我们先来了解下时序相关的一些概念。
既然计算机是在统一的时钟脉冲控制下工作的，那么，它的时钟脉冲是怎么来的呢？要给我们的计算机CPU提供时序，就需要相关的硬件电路，即振荡器和时钟电路。
我们学习的8051单片机内部有一个高增益反相放大器，这个反相放大器的作用就是用于构成振荡器用的，但要形成时钟，外部还需要加一些附加电路。
8051单片机的时钟产生有以下两种方法：1. 内部时钟方式：利用单片机内部的振荡器，然后在引脚XTAL1（18脚）和XTAL2（19脚）两端接晶振，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟电路，外接晶振时，晶振两端的电容一般选择为30PF左右；这两个电容对频率有微调的作用，晶振的频率范围可在1.2MHz-12MHz之间选择。
为了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作，振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近。
2. 外部时钟方式：此方式是利用外部振荡脉冲接入XTAL1或XTAL2。
HMOS和CHMOS单片机外时钟信号接入方式不同，HMOS型单片机（例如8051）外时钟信号由XTAL2端脚注入后直接送至内部时钟电路，输入端XTAL1应接地。
由于XTAL2端的逻辑电平不是TTL的，故建议外接一个上接电阻。
对于CHMOS型的单片机（例如80C51），因内部时钟发生器的信号取自反相器的输入端，故采用外部时钟源时，接线方式为外时钟信号接到XTAL1而XTAL2悬空。
如下图外接时钟信号通过一个二分频的触发器而成为内部时钟信号，要求高、低电平的持续时间都大于20ns，一般为频率低于12MHz的方波。
片内时钟发生器就是上述的二分频触发器，它向芯片提供了一个2节拍的时钟信号。
单片机扩展外部ROM或RAM读写时序
10
19
11
18
12
17
13
16
14
15
2764 27128 27256 27512
Vcc Vcc Vcc
Vcc
PGM PGM A14
A14
NC
A13 A13
A13
A8
A8
A8
A8
A9
A9
A9
A9
A11 A11 A11
A11
OE
OE
OE
OE/Vpp
A10 A10 A10
A10
CE
CE
CE
CE
Q7
Q7
Q7
Q7
Q6
Q6
Q6
Q6
Q5
Q5
Q5
Q5
Q4
Q4
Q4
Q4
Q3
Q3
Q3
Q3
EPROM存储器扩展电路：
P2.0-P2.4
ALE
P0
80C31
EA
74LS373
G OE
D7 Q7 :: :: D0 Q0
PSEN
A8-A12
A7
: :
2764A
A0
D0～D7
CE OE
2、EEPROM存储器及扩展
常用的EEPROM芯片有2864、2817等 。
由于80C51采用不同的控制信号和指令 ，尽管ROM 与RAM的地址是重叠的，也不会发生混乱。
80C51对片内和片外ROM的访问使用相同的指令，两 者的选择是由硬件实现的。
芯片选择现在多采用线选法，地址译码法用的渐少。 ROM与RAM共享数据总线和地址总线。
访问片外ROM的时序 ：
MCS51单片机的指令时序
单片机时序图MCS51单片机的指令时序接下来我们分别对几个典型的指令时序加以说明。
·单字节单周期指令：单字节单周期指令只进行一次读指令操作，当第二个ALE信号有效时，PC并不加1，那么读出的还是原指令，属于一次无效的读操作。
·双字节单周期指令：这类指令两次的ALE信号都是有效的，只是第一个ALE信号有效时读的是操作码，第二个ALE信号有效时读的是操作数。
·单字节双周期指令：两个机器周期需进行四读指令操作，但只有一次读操作是有效的，后三次的读操作均为无效操作。
单字节双周期指令有一种特殊的情况，象MOVX这类指令，执行这类指令时，先在ROM 中读取指令，然后对外部数据存储器进行读或写操作，头一个机器周期的第一次读指令的操作码为有效，而第二次读指令操作则为无效的。
在第二个指令周期时，则访问外部数据存储器，这时，ALE信号对其操作无影响，即不会再有读指令操作动作。
上页的时序图中，我们只描述了指令的读取状态，而没有画出指令执行时序，因为每条指令都包含了具体的操作数，而操作数类型种类繁多，这里不便列出，有兴趣的读者可参阅有关书籍时序是用定时单位来描述的，MCS-51的时序单位有四个，它们分别是节拍、状态、机器周期和指令周期，接下来我们分别加以说明。
·节拍与状态：我们把振荡脉冲的周期定义为节拍（为方便描述，用P表示），振荡脉冲经过二分频后即得到整个单片机工作系统的时钟信号，把时钟信号的周期定义为状态（用S表示），这样一个状态就有两个节拍，前半周期相应的节拍我们定义为1(P1)，后半周期对应的节拍定义为2(P2)。
·机器周期：MCS-51有固定的机器周期，规定一个机器周期有6个状态，分别表示为S1-S6，而一个状态包含两个节拍，那么一个机器周期就有12个节拍，我们可以记着S1P1、S1P2……S6P1、S6P2，一个机器周期共包含12个振荡脉冲，即机器周期就是振荡脉冲的12分频，显然，如果使用6MHz的时钟频率，一个机器周期就是2us，而如使用12MHz的时钟频率，一个机器周期就是1us。
51单片机指令和时序讲解
1110 0101 direct
mov a, direct
8位的 RAM地址
三字节指令（16条）： ①指令中的操作数为双字节。 MOV DPTR，#data16 1001000B，data15-8，data7-0 ②指令中分别包含1个字节的操作数和1个字节的操作数地址。 MOV direct ,#data 举例：MOV 20H,#0FFH
特点： 直接存储在程序存储器ROM中、被CPU直接识别、 运行的指令形式，也称机器码。
缺点：不便于人工阅读、记忆和调试修改。
2，十六进制表示方式：
它是对二进制形式的一种简化。
00100100B 00001000B
二进制表示的形式
24H 08H
十六进制表示的形式
在实验室等少数环境下，可以将这种形式作为输入程 序的一种辅助手段。但是，这种形式的指令格式必须由对 应的监控程序把它们翻译成二进制的“机器码”后存入程 序存储器并运行。
指令的字节数：MCS-51单片机的指令系统有： 单字节 双字节 （占用1个ROM存储单元 — 1个 字节）； （占用2个ROM存储单元 — 2个字节）；
三字节指令（占用3个ROM存储单元 — 3个字节）。
ROM ROM ROM
OP
O P2-2 O P2-1
O P3-3 O P3-2 O P3-1
单字节指令
T
机器周期:完成特定功能所需要的时间。
机器周期由12个时钟周期构成,为了描述方便将其分6个状态 （S1-S6），每个状态又分为P1和P2两拍。 既：
S1P1,S1P2,S2P1,S2P2,S3P1,S3P2 … S6P1,S6P2 一种描述时序图时间参数的定标方法
T S1 S2 S3 S4 S5 S6
MCS-51单片机的指令时序
MCS-51单片机的指令时序
时序是用定时单位来描述的，MCS-51 的时序单位有四个，它们分别是节拍、状态、机器周期和指令周期，接下来我们分别加以说明。
节拍与状态：我们把振荡脉冲的周期定义为节拍（为方便描述，用P 表示），振荡脉冲经过二分频后即得到整个单片机工作系统的时钟信号，把时钟信号
的周期定义为状态（用S 表示），这样一个状态就有两个节拍，前半周期相应
的节拍我们定义为1(P1)，后半周期对应的节拍定义为2(P2)。
机器周期：MCS-51 有固定的机器周期，规定一个机器周期有6 个状态，分别表示为S1-
S6，而一个状态包含两个节拍，那么一个机器周期就有12 个节拍，我们可以
记着S1P1、S1P2……S6P1、S6P2，一个机器周期共包含12 个振荡脉冲，即机器周期就是振荡脉冲的12 分频，显然，如果使用6MHz 的时钟频率，一个机
器周期就是2us，而如使用12MHz 的时钟频率，一个机器周期就是1us。
指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期，MCS-51 的指令有单字节、双字节和三字节的，所以它们的指令周期不尽相同，也就是说它们所需的机器
周期不相同，可能包括一到四个不等的机器周期（这些内容，我们将在下面的
章节中加以说明）。
MCS-51 的指令时序：MCS-51 指令系统中，按它们的长度可分为单字节指令、双字节指令和三字节指令。
执行这些指令需要的时间是
不同的，也就是它们所需的机器周期是不同的，有下面几种形式：单字节指令单机器周期单字节指令双机器周期双字节指令单机器周期
双字节指令双机器周期三字节指令双机器周期单字节指令四机器周期(如单
字节的乘除法指令) 下图是MCS-51 系列单片机的指令时序图：。
单片机时序
单片机时序单片机时序指的是单片机在执行指令时所需要的时间和顺序，也就是指令周期。
在单片机的运行中，时序上的设定对于单片机的正确运行具有至关重要的作用。
下面将从时钟频率、指令周期、中断处理和定时器/计数器四个方面来探讨单片机的时序。
1. 时钟频率时钟频率指的是单片机的时钟信号的频率，一般来说，时钟频率越高，单片机的执行速度越快，但也会带来一系列问题，比如功耗、EMI等。
因此，时钟频率的选择需要根据实际应用场景来决定。
在单片机中，时钟出现的时间和时钟上升沿的时间都是非常关键的。
2. 指令周期指令周期是指单片机执行一条指令所需要的时间，它包括指令周期的各个阶段。
指令周期由时钟信号控制，时钟信号上升沿产生时单片机开始执行指令，经过若干个时钟周期后完成指令。
指令周期受到时钟频率和处理器内部结构的影响。
在设计单片机系统时，要根据要求和实际情况来选择指令周期长度。
3. 中断处理中断处理是指单片机在执行程序的过程中遇到某些特殊的事件时，由硬件产生中断信号，单片机暂停当前的执行，转而去执行特殊的中断程序。
中断处理相当于在当前执行的程序上打补丁，很大程度上影响了程序的时序。
在实际应用中，中断处理的时间不应该过长，否则会影响正常的程序执行。
4. 定时器/计数器定时器和计数器是单片机中常用的时序控制器。
定时器可以根据设置的定时时间，周期性地向单片机发送中断信号。
而计数器可以对输入信号进行计数，达到一定的值后向单片机发送中断信号。
这两个模块的存在，不仅可以控制程序的时序，也可以实现一些复杂的任务，比如Pulse Width Modulation（PWM）技术。
综上所述，单片机的时序对于系统的正确运行至关重要，它不仅仅是硬件实现的问题，也涉及到软件的编写。
在实际应用中，需要根据实际需求来精细的设计单片机的时序。
单片机 同步采样adc时序
单片机同步采样adc时序英文回答：Synchronous sampling in microcontrollers refers to the process of acquiring multiple analog input signals simultaneously at a specific time interval. This is typically done using an analog-to-digital converter (ADC) that can convert analog signals into digital values.To achieve synchronous sampling, the microcontroller needs to have multiple ADC channels that can be triggered simultaneously. The ADC channels should be able to sample the analog signals at the same time, ensuring that the samples are taken at the exact moment.One way to achieve synchronous sampling is by using a hardware trigger. The microcontroller can be configured to trigger the ADC conversion on multiple channels simultaneously using a common trigger signal. This ensures that all the ADC channels start the conversion process atthe same time, resulting in synchronous sampling.For example, let's say we have a microcontroller with two ADC channels. We want to sample two analog signals, A and B, simultaneously. We can configure the microcontroller to use a hardware trigger, such as an external pulse signal, to start the conversion process on both ADC channels. When the trigger signal is received, both ADC channels willstart sampling the analog signals at the same time,ensuring synchronous sampling.Another way to achieve synchronous sampling is by using software synchronization. In this method, themicrocontroller's firmware controls the timing of the ADC conversions on multiple channels. The firmware ensures that the ADC conversions on different channels are started atthe same time, resulting in synchronous sampling.For example, let's consider a microcontroller withthree ADC channels. We want to sample three analog signals, X, Y, and Z, simultaneously. The firmware can be programmed to start the ADC conversions on all three channelssimultaneously by using software delays or interrupts. This ensures that all three analog signals are sampled at the same time, achieving synchronous sampling.中文回答：单片机中的同步采样是指在特定时间间隔内同时获取多个模拟输入信号的过程。
单片机的工作时序
单片机的工作时序
单片机是在时钟脉冲的控制下工作的，有的电路来一个时钟脉冲就可完成一次工作，而有的电路需要来多个时钟脉冲才能完成一次工作。
为了方便分析工作时序，单片机中规定了几种周期:时钟周期、状态周期、机器周期和指令周期。
1.时钟周期
时钟周期是指振荡器产生的时钟信号周期，也即时钟振荡频率的倒数。
例如:单片机时钟信号的频率为12MHz，那么时钟周期就为1/12μs。
2. 状态周期
状态周期由两个时钟周期组成，它分为P1节拍和P2节拍，第1个时钟周期为P1节拍，第2个时钟周期为P2节拍。
3.机器周期
单片机在执行指令时，通常把执行过程划分成几个基本的操作，完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一个机器周期由6个状态周期，也即12个时钟周期组成。
4.指令周期
指令周期是指执行一条指令所需要的全部时间，它通常为1~4个机器周期。
例如，单片机在执行“MOV A，#C3H”指令时，需要2个机器周期，即24个时钟周期，若时钟周期为1/
12μs，那么执行该指令需要2μs。
时钟电路与时序
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这里通过一些典型指令 来学习单片机的取指令时序。 一个机器周期中出现两次 ALE信号，信号有效宽度为 一个S状态，每出现一次该 信号，单片机进行一次读指 令操作，如图所示。
1．单字节单机器周期指令 第一个地址锁存信号有效时，读操作码，然后PC加
1；第二个地址锁存信号有效时，读操作码后丢弃，然 后PC不加1。
提示
例如晶振为12MHz的单片机，它 的时钟周期就是1/12μs。
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时钟脉冲控制着单片机的工作节奏，对同一种机型的单 片机，时钟频率越高，单片机的工作速度就越快。但是，由 于单片机硬件电路和器件的限制，时钟频率是有一定的限制。 8051单片机的时钟范围是1.2MHz～12MHz。
提示
在8051单片机中把1个时钟周期 定义为1个节拍（用P表示），2个节 拍定义为1个状态周期（用S表示）。
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单片机原理及应用技术
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2．双字节单机器周期指令 第一个地址锁存信号有效时，读操作码，然后PC加
1；第二个地址锁存信号有效时，读入第二个字节，然 后PC加1。
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提示
在第一个ALE信号有效时读的是 操作码，第二个ALE信号有效时读的 是操作数。
3．单字节双机器周期指令
两个机器周期内ALE信号四次有效，但只有一次读 操作有效，PC加1；后三次读入的操作码均被丢弃且PCБайду номын сангаас不加1。
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每条指令的执行包括取指令和执行指令两个阶段。取指令操作 是单片机的最基本操作。CPU要读取指令首先要知道指令的地址， 指令的地址是存放在PC之中的。在时钟脉冲的控制下，PC中的指令 地址通过地址总线送到地址译码器的输入端。
单片机时钟周期的计算
单片机的定时器的周期怎么算？就是比如定时器TF0置1的时间，我的晶振是11。
0592MHz的怎么算还有就是时钟周期，状态周期，机器周期的概念和联系及换算？你的不明白其实就是对于定时器的初值问题，11.0592是始终的晶振，时钟周期就是1/11.0592M 而定时器的周期就是12/11.0592 因为51单片机是12分频的。
还有很多......如果你写的是C的话建议这样写TMOD=0X01// 定时器0方式1TH0=(65535-50000)/256；//因为是16位计数假设晶振为12MHZ 11.0592的是4600多吧，自己算算...TL=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;主要的计算就是其中的50000 中断一次所需要的时间就是50000乘以刚才所算的定时器的周期（这个是50MS）也就是你说的：就是比如定时器TF0置1的时间中断的时候TF0 要求CPU 中断而引起中断好了12倍的时间周期就是机械周期，（刚才说过是12分频的）时钟周期：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。
对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。
8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。
机器周期：在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
单片机P0~P3口结构与时序
单片机IO口结构及上拉电阻MCS-51有4组8位I/O口：P0、P1、P2和P3口，P1、P2和P3为准双向口，P0口则为双向三态输入输出口，下面我们分别介绍这几个口线。
一、P0口和P2口图1和图2为P0口和P2口其中一位的电路图。
由图可见，电路中包含一个数据输出锁存器（D触发器）和两个三态数据输入缓冲器，另外还有一个数据输出的驱动（T1和T2）和控制电路。
这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展口，而不能象P1、P3直接用作输出口。
它们一起可以作为外部地址总线，P0口身兼两职，既可作为地址总线，也可作为数据总线。
图1 单片机P0口内部一位结构图图2 单片机P2口内部一位结构图P2口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15，P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7。
外部的程序存储器由PSEN信号选通，数据存储器则由WR和RD读写信号选通，因为2^16=64k，所以MCS-51最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器。
二、P1口图3为P1口其中一位的电路图，P1口为8位准双向口，每一位均可单独定义为输入或输出口，当作为输入口时，1写入锁存器，Q(非)=0，T2截止，内上拉电阻将电位拉至"1"，此时该口输出为1，当0写入锁存器，Q(非)=1,T2导通，输出则为0。
图3 单片机P2口内部一位结构图作为输入口时，锁存器置1，Q(非)=0，T2截止，此时该位既可以把外部电路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成高电平，正因为这个原因，所以P1口常称为准双向口。
需要说明的是，作为输入口使用时，有两种情况:1.首先是读锁存器的内容，进行处理后再写到锁存器中，这种操作即读—修改—写操作，象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。
2.读P1口线状态时，打开三态门G2,将外部状态读入CPU。
单片机的时序
单片机的时序在电子世界中，单片机就像是一个小巧而强大的智慧核心，掌控着各种设备的运行。
而要理解单片机如何准确无误地执行任务，关键就在于掌握它的时序。
什么是单片机的时序呢？简单来说，时序就是单片机在执行指令和操作外部设备时，各种信号在时间上的先后顺序和持续时间。
就好比我们日常生活中的流程，先做什么，后做什么，每个步骤持续多久，都有一定的规律和节奏。
为了更清晰地理解，我们先来看看单片机的内部结构。
单片机内部有中央处理器（CPU）、存储器、输入输出端口等部分。
这些部分之间的协同工作，都依赖于精确的时序控制。
当我们给单片机下达一个指令时，它并不是立刻就能执行的。
首先，指令会被存储在存储器中，然后 CPU 按照一定的节奏从存储器中读取指令，并进行解码和执行。
这个节奏就是由时钟信号来控制的。
时钟信号就像是单片机的心跳，它以固定的频率跳动，决定了单片机每一步操作的时间间隔。
比如，如果时钟频率是 10MHz，那就意味着每秒钟单片机内部会进行 1000 万次的操作。
单片机在与外部设备进行通信时，时序同样至关重要。
以常见的串口通信为例，发送和接收数据都有严格的时序要求。
发送方要按照特定的时间间隔发送数据位，接收方也要在准确的时刻进行采样，才能保证数据的正确传输。
再来说说单片机对存储器的读写操作。
无论是读取程序存储器中的指令，还是读写数据存储器中的数据，都有明确的时序规定。
比如，在读取数据时，需要先发出读信号，然后等待一定的时间，才能获取到稳定有效的数据。
单片机的时序还与指令的执行周期有关。
不同的指令可能需要不同的执行时间。
有些简单的指令可能在一个时钟周期内就能完成，而复杂的指令可能需要多个时钟周期。
在实际的应用中，如果时序出现问题，可能会导致各种错误。
比如，数据传输错误、设备无法正常工作，甚至整个系统崩溃。
为了确保时序的准确性，在设计单片机系统时，我们需要仔细考虑时钟源的选择和配置。
时钟源可以是外部晶体振荡器，也可以是内部的 RC 振荡器。
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上节回顾
一、单片机的内部组成
时钟电路
ROM
RAM
定时/计数
CPU
并行接口
串行接口
中断系统
单片机的时序
二、单片机的时序
单片机执行的每一条指令都可以分解为若干基 本的微操作 。而这些微操作在时间上都有极严 格的先后次序。这些次序就是计算机的CPU时 序。
单片机的时钟电路
时钟电路
CPU
单片机的时序
三、振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期
振荡周期： 振荡器输出的振荡时钟脉冲信号的周期； 也称为时钟周期； 最小的时序单位； 片内的各种微操作都以此周期为时序基准。 状态周期：振荡周期的两倍； 用S表示，分为P1、P2节拍。
（P1节拍通常完成逻辑操作，
P2节拍通常完成内部寄存器间数据传送。）
单片机的时序
机器周期
XTAL2 (OSC)
指令周期 机器周期
S1 S4 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S5 S6 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2
振荡周期 状态周期
1个机器周期=6个状态周期=12个振荡周期
机器周期: 执行每个基本操作所需要的时间； 一个机器周期包括12个振荡周期 6个状态周期：S1 -S6 ； S1P1,S1P2, S2P1 ,S2P2…… S6P1,S6P2.
指令周期: CPU执行一条指令所需要的时间；
以机器周期为单位的；
CPU执行一条指令通常需要1～4个机器周期。
单片机的时序
四、单片机各种周期的相互关系
小结与作业
五、小结与作业
① 了解单片机时序的概念。 小结
② 重点掌握单片机时序中的振荡周期、状态周期、 机器周期、指令周期。
③ 熟悉这几个周期的代数关系。
作业：P27课后习题 预习下节课3.1节单片机指令格式