一個(gè)1T模式和12T模式的區(qū)別？

如圖，問題大概就是說初學(xué)單片機(jī)，用軟件仿真出來的程序，在開發(fā)板上運(yùn)行的效果比仿真的快，晶振都是一樣的12M。還問到一個(gè)1T模式和12T模式的區(qū)別？

今天，我們就來說說這個(gè)問題，一看問出這樣的問題就知道學(xué)單片機(jī)沒幾天，還不算是入門吧，還走了軟件仿真的道路。

要說清這個(gè)問題，我們分幾步來慢慢叨叨。

傳統(tǒng)單片機(jī)和增強(qiáng)單片機(jī)

傳統(tǒng)單片機(jī)，也就是之前的Atmel公司的51單片機(jī)，現(xiàn)在好多高校也都還在用的芯片，最有代表的芯片就是AT89S51/52單片機(jī)。這個(gè)單片機(jī)內(nèi)部資源不多，不帶ADC/DAC ,不帶PWM，供電電壓范圍4.5V-5.2V，最主要的是運(yùn)行速度的問題，12M的晶振頻率，但是執(zhí)行最快的 一條指令也需要12個(gè)晶振周期才能完成，這也就是所謂的12分頻。這樣一來12M的晶振頻率，到了指令周期就只有1MHz。這也就是在12M晶振下，傳統(tǒng)51單片機(jī)的定時(shí)器每加1所需要的時(shí)間是1us（1MHz頻率對(duì)應(yīng)的周期是1us），在計(jì)算定時(shí)器初值時(shí)的依據(jù)就是出自這里啦。

所謂的增強(qiáng)型單片機(jī)，其實(shí)就是STC的51單片機(jī)，在STC最開始的芯片中，比如STC89C51，這些芯片和AT的芯片沒多少區(qū)別，運(yùn)行速度和資源情況都差不多。到了STC12系列以后，STC公司連命名都改了，內(nèi)部資源和運(yùn)行速度都有了很大的提升，另一個(gè)很大的改動(dòng)就是引腳的排列方式，之前的STC芯片的引腳排列都是兼容傳統(tǒng)的51單機(jī)的，到時(shí)STC12系列以后，引腳不再兼容傳統(tǒng)單片機(jī)，而是有了自己獨(dú)特的排列，特別是后續(xù)的STC15、STC8等系列單片機(jī)。

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1T和12T

1T和12T只有在STC12系列以后的單片機(jī)里才出現(xiàn)的。前面我們已經(jīng)說到了，傳統(tǒng)的單片機(jī)其實(shí)就是12T單片機(jī)，也就是晶振頻率會(huì)被12分頻后才是指令運(yùn)行的頻率。到時(shí)STC12系列以后的STC單片機(jī)出現(xiàn)1T模式，也就是有些指令的執(zhí)行時(shí)只需要兩個(gè)晶振周期就能執(zhí)行完。理論上來說，這樣的運(yùn)行速度會(huì)比傳統(tǒng)單片機(jī)快6倍，為什么加“理論”，因?yàn)椴皇撬械闹噶疃伎?倍，只是一部分，還有些是快4倍，快3倍的。具體的需要看STC官方數(shù)據(jù)手冊(cè)，如下圖。

仔細(xì)的小伙伴會(huì)看到在第5列的第一行里有個(gè)小括號(hào)（采用STC-Y2 CPU內(nèi)核指令集），STC12用的就是這個(gè)內(nèi)核，而到了STC15系列芯片用的是STC-Y5內(nèi)核，STC8系列用的是STC-Y6內(nèi)核，Y后面的數(shù)字越大，指令優(yōu)化的越厲害，表現(xiàn)出來的就是運(yùn)行的更快，STC-Y5內(nèi)核的指令集里，大部分的匯編指令到時(shí)一個(gè)晶振周期就執(zhí)行完成的了，也就是比傳統(tǒng)單片機(jī)快12倍。 現(xiàn)在我在做單片機(jī)開發(fā)的時(shí)候，絕大部分都是采用的C語言開發(fā)，你還在用匯編，那我只能是膜拜你了。C語言編程的程序方便移植，好理解，容易入門，不需要去記住那些復(fù)雜的寄存器，但是確定也明顯，就是效率不高，運(yùn)行速度我們沒辦法準(zhǔn)確的計(jì)算出來。編譯器在把C語言代碼轉(zhuǎn)化為匯編語言的過程我們是沒法控制的，這樣編譯出來的機(jī)器代碼我們就沒辦法去計(jì)算時(shí)間的指令運(yùn)行時(shí)間。 >>>>

軟件仿真和實(shí)際開發(fā)板

仿真軟件，外國(guó)老表開發(fā)的，STC國(guó)產(chǎn)（好吧，內(nèi)核還是人家的）。不知道什么原因，我們不知道，也不敢問，在仿真軟件里就是沒有STC的單片機(jī)芯片可以選擇，沒有STC的單片機(jī)，我們只能選擇傳統(tǒng)51單片機(jī)，這樣一來，仿真的時(shí)候，程序運(yùn)行的速度是傳統(tǒng)的12T模式，也就是晶振頻率12分頻后才是執(zhí)行的實(shí)際頻率。 單片機(jī)開發(fā)板運(yùn)行時(shí)，因?yàn)樘釂栃』锇橛玫膯纹瑱C(jī)是STC12系列的芯片，就算他運(yùn)行在12T模式下，指令系統(tǒng)還是有優(yōu)化，速度肯定比傳統(tǒng)的指令集要快。更何況呢，他連1T和12T都分不清，運(yùn)行在1T模式下也是有可能的，所以，今天的問題就來了。實(shí)際開發(fā)板運(yùn)行速度肯定會(huì)比軟件仿真快。 寫在最后 在很久之前，我就寫過一篇文字，就說了不建議初學(xué)單片機(jī)的菜鳥從軟件仿真開始?，F(xiàn)在還有多少高校的單片機(jī)課程還在是以仿真運(yùn)行的呢，希望是沒有了，但我想，僅僅是我想想。 其實(shí)，小代覺得，學(xué)單片機(jī)的最終是要自己設(shè)計(jì)屬于自己的東西，比如自己的畢設(shè)，更或是親手做一個(gè)小禮物俘獲女神的芳心。但是自己寫的代碼永遠(yuǎn)都運(yùn)行在軟件里，沒有實(shí)際電路，你又怎么可能會(huì)自己設(shè)計(jì)電路呢。你不自己看見過電阻，又怎么可能會(huì)知道一個(gè)長(zhǎng)得很像電阻的電子元件它其實(shí)是二極管。 最最后，回到今天的問題上，當(dāng)我們把軟件仿真運(yùn)行完美的代碼移植到實(shí)際開發(fā)板上運(yùn)行時(shí)，代碼是需要做單片機(jī)的適配的，比如，采用代碼方式實(shí)現(xiàn)的延時(shí)函數(shù)，比如IO端口的配置，比如某些中斷的入口，比如某些寄存器的定義等等。在移植之前，還是得拿目標(biāo)芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)來看看。