學(xué)51單片機(jī)-指令周期與LED閃爍

           忽然發(fā)現(xiàn)，想系統(tǒng)的寫點(diǎn)東西，還真不是那么容易的事，不過(guò)已經(jīng)開始了，我就硬著頭皮上了。

      之前講了如何點(diǎn)亮LED，包括硬件電路和程序，今天說(shuō)一下如何讓LED閃爍。單片機(jī)控制LED閃爍有兩種方法，一種是軟件延時(shí)，另一種是定時(shí)器中斷。因?yàn)樯婕暗絾纹瑱C(jī)指令集的問(wèn)題，還有一些簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言，今天只講第一種。

      先說(shuō)指令集，早期的51單片機(jī)都是復(fù)雜指令集，因?yàn)檠赜玫牧?xí)慣現(xiàn)在用的STC89C52單片機(jī)也是復(fù)雜指令集，和復(fù)雜指令集對(duì)應(yīng)的，就是精簡(jiǎn)指令集，常見(jiàn)的有AVR和430單片機(jī)。

      這兩種指令集的區(qū)別是啥？最明顯的就是一條指令執(zhí)行的時(shí)間，舉個(gè)例子：51單片機(jī)和AVR單片機(jī)都外接一個(gè)12M的晶體，一個(gè)時(shí)鐘周期是1/12M=1/12US，執(zhí)行一條單周期指令（多周期指令不考慮）需要多少時(shí)間？

      51單片機(jī)用的時(shí)間是 (1/12M)*12=1US.

      AVR單片機(jī)用的時(shí)間是 1/12M = 1/12US

      同理，如果接8M的晶體，那么時(shí)間就是

      51： （1/8M）*12 = 1.5US

      AVR:  1/8M = 0.125US

      由上可見(jiàn)，精簡(jiǎn)指令集比復(fù)雜指令集快了12倍。

      既然外接晶體速度越高，指令周期時(shí)間就越短，是不是晶體頻率越大越好？當(dāng)然不是！一個(gè)人的心跳速率越快，自然泵血越多，能提供更多的能量，但是如果超出極限，自然就崩潰了。

      51單片機(jī)能外接多大的晶體？這個(gè)值要看器件手冊(cè)了，像ATMEL的，最大可以到24M，STC的STC89C52能到35M，如下圖：

      那么常說(shuō)的1T，4T，6T，12T是什么意思？因?yàn)楹芏鄦纹瑱C(jī)以MCS-51內(nèi)核為核心，隨著工藝的提高，指令周期的速度也會(huì)有所提升。12T就是12個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)指令周期，也就是最原始的，維持不變。同理，1T就是一個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)指令周期，4T就是四個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)指令周期。

      好了，說(shuō)了那么多廢話，開始說(shuō)LED閃爍的事，今天說(shuō)的是軟件延時(shí)，軟件延時(shí)就是單片機(jī)在主程序里面計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間到了，打開或者關(guān)閉LED，計(jì)時(shí)的過(guò)程中不能做別的事。

      示例程序如下：

      程序已經(jīng)上傳到這里： LED延時(shí)閃爍.zip (20.83 KB, 下載次數(shù): 33)

2015-3-20 22:54 上傳

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      好了，今天就這樣，給大家留個(gè)思考題，程序中的delay(3000) 延時(shí)0.85S是如何算出來(lái)的。

     感謝浪豆兄弟的指正，這一篇確實(shí)有些錯(cuò)誤，已經(jīng)改正。