8051、ARM和DSP指令周期的測試與分析

1  AT89S51工作機制及指令周期的測試

AT89S51單片機的時鐘采用內部方式，時鐘發生器對振蕩脈沖進行2分頻。由于時鐘周期為振蕩周期的兩倍（時鐘周期＝振蕩周期P1+振蕩周期P2），而1個機器周期含有6個時鐘，因此1個機器周期包括12個晶振的振蕩周期。取石英晶振的振蕩頻率為11.059 2 MHz，則單片機的機器周期為12/11.059 2=1.085 1 μs。51系列單片機的指令周期一般含1～4個機器周期，多數指令為單周期指令，有2周期和

為了觀察指令周期，對單片機的P1口的最低位進行循環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進行編譯、鏈接，生成可執行文件。當調用該集成環境中的Debug時，可以得到上述源程序混合模式的反匯編代碼：

　　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)

其中斜體的代碼為C源程序，正體的代碼為斜體C源程序對應的匯編語言代碼。每行匯編代碼的第1列為該代碼在存儲器中的位置，第2列為機器碼，后面是編譯、鏈接后的匯編語言代碼。所有指令共占用6個機器周期（其中“MOV  P1(0x90),#0x01”占用2個機器周期，“CLR  A”和“MOV  P1(0x90),A”各占用1個機器周期，最后一個跳轉指令占用2個機器周期），則總的循環周期為6