80C51單片機指令的取指、執(zhí)行時序
現(xiàn)按4類指令介紹CPU時序。因為CPU工作的過程就是取指令與執(zhí)行指令的過程，所以CPU必須先取出指令，然后才能執(zhí)行指令。
1．雙字節(jié)單周期指令
由于雙字節(jié)單周期指令必須在一個周期內(nèi)取機器碼二次，所以必須在一個機器周期內(nèi)安排二次讀操作碼的操作，分別發(fā)生在S1P2與S4P2。在S1P2讀入機器碼74并送入指令寄存器IR，在S4P2讀入數(shù)據(jù)03送入累加器A，即讀2取2。在指令的執(zhí)行過程中，P0口要分時傳送地址與數(shù)據(jù)，因此當操作碼的地址從P0口輸出后，必須發(fā)地址鎖存信號ALE給74LS373鎖存器，將地址鎖存在74LS373內(nèi)，騰出P0口讀入機器碼74。在取數(shù)據(jù)03時同樣要發(fā)ALE信號。因此，在一個機器周期內(nèi)地址鎖存信號二次有效，見80C51時序圖。
2．單字節(jié)單周期指令
對單字節(jié)單周期指令，由于操作碼只有一個字節(jié)，因此第一次讀操作碼有效，而第二次讀的操作碼將被丟棄，即：讀1丟1，且程序計數(shù)器PC不加1。
3．單字節(jié)雙周期指令
對單字節(jié)雙周期指令，由于操作碼只有一個字節(jié)，而執(zhí)行時間長達2個機器周期，因此除第1次讀操作碼有效外，其余三次讀的操作碼均被放棄，即：讀1丟3。
4．訪問外部存儲器指令MOVX執(zhí)行訪問外部存儲器指令MOVX時，首先從程序存儲器中取出指令，然后從外部數(shù)據(jù)存儲器中取出數(shù)據(jù)，因此該指令執(zhí)行時序圖與前三類指令不同。由于MOVX是單字節(jié)雙周期指令，所以在取指令階段（即第一個機器周期的S1P1到S4P2）是讀1丟1，而在執(zhí)行指令讀數(shù)據(jù)階段（即第一個機器周期的S5到第二個機器周期的S3）所完成的操作如下：
（1）先將外部數(shù)據(jù)存儲單元的地址ADDR由DPTR從P0與P2口輸出，即時序圖中的S5P1到S6P2階段。并在S4P2到S5P2階段，發(fā)ALE信號將地址鎖存。
（2）在第二個機器周期S1P2到S2P2內(nèi)取消ALE與程序選通信號
（即取消取指操作），使P0口專門用于傳送數(shù)據(jù)。同時發(fā)讀信號，通過P0口將外部數(shù)據(jù)存儲單元中的數(shù)據(jù)傳送到累加器A中。即：時序圖的S6P2到S4P1階段。（3）由于鎖存的地址為外部數(shù)據(jù)存儲單元的地址，所以在第二個機器周期S4取消取指令的操作，即：不再發(fā)程序選通信號
。注：由于執(zhí)行MOVX指令時，在第二個機器周期中要少發(fā)一次ALE信號，所以ALE的頻率是不穩(wěn)定的。
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-18
