8051、ARM和DSP指令周期的测试与分析
1 AT89S51工作机制及指令周期的测试
AT89S51单片机的时钟采用内部方式,时钟发生器对振荡脉冲进行2分频。由于时钟周期为振荡周期的两倍(时钟周期=振荡周期P1+振荡周期P2),而1个机器周期含有6个时钟,因此1个机器周期包括12个晶振的振荡周期。取石英晶振的振荡频率为11.059 2 MHz,则单片机的机器周期为12/11.059 2=1.085 1 μs。51系列单片机的指令周期一般含1~4个机器周期,多数指令为单周期指令,有2周期和
为了观察指令周期,对单片机的P1口的最低位进行循环置位操作和清除操作。源程序如下:
#include
main() {
while(1) {
P1=0x01;
P1=0x00;
}
}
采用KEIL uVISION2进行编译、链接,生成可执行文件。当调用该集成环境中的Debug时,可以得到上述源程序混合模式的反汇编代码:
2:main()
3: {
4:while(1)
5:{
6:P1=0x01;
0x000F759001MOVP1(0x90),#0x01
7:P1=0x00;
0x0012 E4CLRA
0x0013 F590MOVP1(0x90),A
8:}
0x001580EDSJMPmain (C:0003)
其中斜体的代码为C源程序,正体的代码为斜体C源程序对应的汇编语言代码。每行汇编代码的第1列为该代码在存储器中的位置,第2列为机器码,后面是编译、链接后的汇编语言代码。所有指令共占用6个机器周期(其中“MOV P1(0x90),#0x01”占用2个机器周期,“CLR A”和“MOV P1(0x90),A”各占用1个机器周期,最后一个跳转指令占用2个机器周期),则总的循环周期为6
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