單片機(jī)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)詳解（四）

四、單片機(jī)中晶振的作用

　　單片機(jī)工作時(shí)，是一條一條地從RoM中取指令，然后一步一步地執(zhí)行。單片機(jī)訪問一次存儲(chǔ)器的時(shí)間，稱之為一個(gè)機(jī)器周期，這是一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)?！獋€(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)時(shí)鐘周期。如果一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHz晶振，它的時(shí)鐘周期是1/12us，它的一個(gè)機(jī)器周期是12×（1/12）us，也就是1us。

　　MCS—51單片機(jī)的所有指令中，有一些完成得比較快，只要一個(gè)機(jī)器周期就行了，有一些完成得比較饅，得要2個(gè)機(jī)器周期，還有兩條指令要4個(gè)機(jī)器周期才行。為了衡量指令執(zhí)行時(shí)間的長短，又引入一個(gè)新的概念：指令周期。所謂指令周期就是指執(zhí)行一條指令的時(shí)間。例如，當(dāng)需要計(jì)算DJNZ指令完成所需要的時(shí)間時(shí)，首先必須要知道晶振的頻率，設(shè)所用晶振為12MHz，則一個(gè)機(jī)器周期就是1us。而DJNZ指令是雙周期指令，所以執(zhí)行一次要2us。如果該指令需要執(zhí)行500次，正好1000us，也就是1ms。

　　機(jī)器周期不僅對于指令執(zhí)打有著重要的意義，而且機(jī)器周期也是單片機(jī)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的時(shí)間基準(zhǔn)。例如一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHz晶振，那么當(dāng)定時(shí)器的數(shù)值加1時(shí)，實(shí)際經(jīng)過的時(shí)間就是1us，這就是單片機(jī)的定時(shí)原理。

　　簡單地說，沒有晶振，就沒有時(shí)鐘周期，沒有時(shí)鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無法工作。

　　五、格雷碼轉(zhuǎn)二進(jìn)制方法

　　二進(jìn)位碼第n位 = 二進(jìn)位碼第（n+1）位+格雷碼第n位。因?yàn)槎M(jìn)位碼和格雷碼皆有相同位數(shù)，所以二進(jìn)位碼可從最高位的左邊位元取0，以進(jìn)行計(jì)算。（注：遇到1+1時(shí)結(jié)果視為0）

　　例如： 格雷碼0111，為4位數(shù)，所以其所轉(zhuǎn)為之二進(jìn)位碼也必為4位數(shù)，因此可取轉(zhuǎn)成之二進(jìn)位碼第五位為0，即0 b3 b2 b1 b0。

　　0+0=0，所以b3=0

　　0+1=1，所以b2=1

　　1+1取0，所以b1=0

　　0+1取1，所以b0=1

　　因此所轉(zhuǎn)換為之二進(jìn)位碼為0101

　　格雷碼轉(zhuǎn)換快速方法

　　（假設(shè)以二進(jìn)制為0的值做為格雷碼的0）

　　G：格雷碼 B：二進(jìn)位碼