51单片机指令周期,机器周期,时钟周期详解
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·外部程序存储器(ROM)读时序 右图8051外部程序存储器读时序图,从图中可看出,P0口提供低8位地址,P2口提供高8位地址,S2结束前,P0口上的低8位地址是有效的,之后出现在P0口上的就不再是低8位的地址信号,而是指令数据信号,当然地址信号与指令数据信号之间有一段缓冲的过度时间,这就要求,在S2其间必须把低8位的地址信号锁存起来,这时是用ALE选通脉冲去控制锁存器把低8位地址予以锁存,而P2口只输出地址信号,而没有指令数据信号,整个机器周期地址信号都是有效的,因而无需锁存这一地址信号。 | ![]() |
从外部程序存储器读取指令,必须有两个信号进行控制,除了上述的ALE信号,还有一个PSEN(外部ROM读选通脉冲),上图显然可看出,PSEN从S3P1开始有效,直到将地址信号送出和外部程序存储器的数据读入CPU后方才失效。而又从S4P2开始执行第二个读指令操作。 |
·外部数据存储器(RAM)读时序 右图8051外部数据存储器读写时序图,从ROM中读取的需执行的指令,而CPU对外部数据存储的访问是对RAM进行数据的读或写操作,属于指令的执行周期,值得一提的是,读或写是两个不同的机器周期,但他们的时序却是相似的,我们只对RAM的读时序进行分析。 上一个机器周期是取指阶段,是从ROM中读取指令数据,接着的下个周期才开始读取外部数据存储器RAM中的内容。 | ![]() |
在S4结束后,先把需读取RAM中的地址放到总线上,包括P0口上的低8位地址A0-A7和P2口上的高8位地址A8-A15。当RD选通脉冲有效时,将RAM的数据通过P0数据总线读进CPU。第二个机器周期的ALE信号仍然出现,进行一次外部ROM的读操作,但是这一次的读操作属于无效操作。 对外部RAM进行写操作时,CPU输出的则是WR(写选通信号),将数据通过P0数据总线写入外部存储 |
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