51單片機(jī)1T和12T有什么區(qū)別？

ID:1143673 · 發(fā)表于 2025-2-27 10:53

請(qǐng)問51單片機(jī)1T和12T有什么區(qū)別？和晶振有什么關(guān)系嗎？什么情況需要考慮使用1T或12T？希望大家能夠不吝賜教。

ID:619259 · 發(fā)表于 2025-2-28 08:28

1.傳統(tǒng)12T模式：每個(gè)機(jī)器周期需要12個(gè)時(shí)鐘周期（12個(gè)晶振周期），如傳統(tǒng)的8051單片機(jī)。1T模式：每個(gè)機(jī)器周期僅需1個(gè)時(shí)鐘周期（1個(gè)晶振周期），常見于增強(qiáng)型51單片機(jī)（如STC系列）。理論上1T模式的指令執(zhí)行速度是12T模式的12倍。

2. 晶振頻率決定了時(shí)鐘周期的時(shí)長(zhǎng)（\(T = 1/f_{osc}\)）。
若晶振為12MHz：
   12T模式：機(jī)器周期 = \(12 \times (1/12\text{MHz}) = 1\mu s\)。
   1T模式：機(jī)器周期 = \(1 \times (1/12\text{MHz}) ≈ 83.3\text{ns}\)。
   - 1T模式在相同晶振下運(yùn)行速度顯著提升。

3.選擇1T模式的場(chǎng)景：
  高速需求：需要快速響應(yīng)或高頻操作（如PWM生成、高速通信、實(shí)時(shí)控制）。
  低功耗優(yōu)化：在相同性能下，1T模式允許使用更低頻率的晶振，從而降低功耗。
  兼容高頻外設(shè)：例如驅(qū)動(dòng)高刷新率顯示屏或高速ADC/DAC。
選擇12T模式的場(chǎng)景：
傳統(tǒng)代碼兼容：需要直接移植舊版8051代碼（某些外設(shè)時(shí)序可能依賴12T模式）。
低功耗場(chǎng)景：在不需要高速時(shí)，12T模式可通過降低主頻減少功耗。
簡(jiǎn)化定時(shí)器設(shè)計(jì)：部分舊項(xiàng)目可能依賴12T的定時(shí)器分頻特性（如產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)波特率）。

ID:1110945 · 發(fā)表于 2025-2-28 08:37

這個(gè)和晶振無關(guān)，只是計(jì)數(shù)器的方式不同，比如12M的主頻，
1T模式每秒能計(jì)12*1000*1000個(gè)數(shù)，適合微秒級(jí)的計(jì)數(shù)周期，
12T模式每秒能計(jì)1*1000*1000個(gè)數(shù)，適合毫秒級(jí)的計(jì)數(shù)周期，
16位的定時(shí)器計(jì)數(shù)上限是65536，所以要根據(jù)實(shí)際情況做選擇。

ID:796531 · 發(fā)表于 2025-2-28 08:44

‌51單片機(jī)的1T和12T模式的主要區(qū)別在于時(shí)鐘周期和執(zhí)行速度。‌

‌時(shí)鐘周期和執(zhí)行速度‌：

‌1T模式‌：在這種模式下，每個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作，因此執(zhí)行速度較快。例如，使用12M晶振的1T單片機(jī)，其指令周期為1/12微秒（us）‌
1
2
。
‌12T模式‌：在這種模式下，每12個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作，因此執(zhí)行速度較慢。例如，使用12M晶振的12T單片機(jī)，其指令周期為12倍的1/12微秒，即1微秒（us）‌
1
2
。
‌應(yīng)用場(chǎng)景‌：

‌1T模式‌：適用于需要高速執(zhí)行指令的場(chǎng)景，如實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)處理等。由于1T模式的執(zhí)行速度更快，適合對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的系統(tǒng)。
‌12T模式‌：適用于對(duì)功耗和穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)景。由于12T模式的執(zhí)行速度較慢，可以減少功耗并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

ID:1121801 · 發(fā)表于 2025-2-28 08:52

就是機(jī)器周期不一樣.
在使用相同的晶振的情況下,如12MHZ晶振,時(shí)鐘周期為1/12M S.
1T模式下,機(jī)器周期為1* 1/12M S.
12T模式下,機(jī)器周期為12* 1/12M S.
即12T模式的機(jī)器周期是1T模式的12倍.即1T模式程序運(yùn)行速度比12T模式快12倍.
所以和晶振沒有必然的關(guān)系.
1T與12T,一個(gè)是高頻,一個(gè)是低頻.當(dāng)要考慮功耗的情況下,想降低功耗就用12T模式,程序運(yùn)行慢,功耗就低.
而且12T比1T程序運(yùn)行的穩(wěn)定性要好,例如相同的程序,低頻模式下對(duì)于輸入的判斷,中斷的判斷都更好.

ID:1068450 · 發(fā)表于 2025-2-28 11:09

1T模式1機(jī)器周期就是1晶振周期 12T下是12晶振周期 1T速度更快但功耗也高

ID:57657 · 發(fā)表于 2025-2-28 12:08

定時(shí)器 1T可以時(shí)間更精確，12T定更長(zhǎng)時(shí)間，12T就是12分頻的。
12T的定時(shí)時(shí)間初值計(jì)算有誤差就用1T的。

1T單片機(jī)比12T單片機(jī)執(zhí)行指令所需要的時(shí)鐘周期更少，1T單片機(jī)可以配置為12T定時(shí)器，反過來一般不支持。

ID:155507 · 發(fā)表于 2025-2-28 13:29

在 51 單片機(jī) 中，12T 架構(gòu)和1T 架構(gòu)的主要區(qū)別在于指令執(zhí)行所需的時(shí)鐘周期數(shù)。傳統(tǒng)的 51 單片機(jī)采用 12T 架構(gòu)，即每條指令需要 12 個(gè)時(shí)鐘周期才能完成。而現(xiàn)代改進(jìn)型的 51 單片機(jī)（如 STC 系列）采用 1T 架構(gòu)，每條指令只需 1 個(gè)時(shí)鐘周期即可完成。

主要區(qū)別：

執(zhí)行速度： 1T 架構(gòu)的單片機(jī)通過引入多級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，顯著減少了每條指令的時(shí)鐘周期數(shù)，從而提高了指令執(zhí)行速度。在相同的晶振頻率下，1T 架構(gòu)的單片機(jī)運(yùn)行速度比 12T 架構(gòu)快 12 倍。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 1T 架構(gòu)采用了多級(jí)流水線技術(shù)，使得指令在執(zhí)行過程中可以重疊進(jìn)行，從而縮短了指令執(zhí)行時(shí)間。而傳統(tǒng)的 12T 架構(gòu)由于沒有采用流水線技術(shù)，指令執(zhí)行需要更多的時(shí)鐘周期。

與晶振的關(guān)系：

晶振（晶體振蕩器）為單片機(jī)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)，其頻率決定了時(shí)鐘周期的長(zhǎng)度。然而，單片機(jī)的指令執(zhí)行速度不僅取決于晶振頻率，還與其內(nèi)部架構(gòu)（1T 或 12T）有關(guān)。因此，在相同晶振頻率下，1T 架構(gòu)的單片機(jī)由于采用了多級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度明顯快于 12T 架構(gòu)的單片機(jī)。

ID:1144437 · 發(fā)表于 2025-2-28 18:03

- 指令執(zhí)行周期：1T模式下，單片機(jī)每個(gè)機(jī)器周期只需1個(gè)時(shí)鐘周期，即執(zhí)行一條指令僅需1個(gè)晶振周期。而12T模式，每個(gè)機(jī)器周期需要12個(gè)時(shí)鐘周期，意味著執(zhí)行一條指令需要12個(gè)晶振周期。
- 執(zhí)行速度：在相同晶振頻率下，1T模式的指令執(zhí)行速度理論上是12T模式的12倍。例如使用12M晶振時(shí)，1T單片機(jī)指令周期為1/12μs，12T單片機(jī)指令周期為1μs。
- 定時(shí)器設(shè)置：1T單片機(jī)的定時(shí)器雖然執(zhí)行一般指令快12倍，但定時(shí)器通常先進(jìn)行12分頻再計(jì)時(shí)，與12T單片機(jī)定時(shí)器計(jì)時(shí)原理本質(zhì)一致，但在計(jì)算定時(shí)器初值等方面會(huì)有差異。
- 1T模式適用場(chǎng)景：在需要快速響應(yīng)的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，如工業(yè)自動(dòng)化控制中的高速數(shù)據(jù)采集與處理場(chǎng)景；高頻操作需求，像產(chǎn)生高頻PWM信號(hào)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；需要低功耗優(yōu)化，可在滿足性能前提下用更低頻晶振；與高頻外設(shè)通信，如驅(qū)動(dòng)高分辨率液晶顯示屏或高速ADC/DAC器件。
- 12T模式適用場(chǎng)景：對(duì)于大量基于傳統(tǒng)8051代碼的項(xiàng)目，為保證兼容性可采用12T模式；對(duì)速度要求不高，更注重穩(wěn)定性和低功耗的場(chǎng)景，如一些簡(jiǎn)單的傳感器數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)；部分舊項(xiàng)目依賴12T定時(shí)器分頻特性來產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)波特率等特定時(shí)序。

ID:517951 · 發(fā)表于 2025-3-2 10:03

簡(jiǎn)單一點(diǎn)說:用12M晶振的STC8051核單片機(jī), 1T的模式下,就基本是12M速度跑滿,
12T模式,就是降頻到普通AT89C51內(nèi)核1Mhz執(zhí)行速度了, 就是為了降速匹配老款51單片機(jī)的時(shí)序, 這樣大量以前的程序不用再改寫,減少很多修改程序的工作量.

ID:1073399 · 發(fā)表于 2025-3-2 14:56

1T 模式 (不分頻) —— 1個(gè)系統(tǒng)基本時(shí)鐘，執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作； 12T模式(12分頻) —— 12個(gè)系統(tǒng)基本時(shí)鐘，執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作；因此，12T模式和1T模式執(zhí)行相同次數(shù)的動(dòng)作，12T模式需要12倍的時(shí)間，即，兩個(gè)模式執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作需要的時(shí)間不同，12T模式需要更多的時(shí)間，即，1T模式的工作速度比12T模式的工作速度快。

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