代码收藏家 MCS-51单片机指令周期详解表：快速掌握机器周期判断技巧
前菜：一些判断指令周期的小技巧：
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基本原则：
- 单字节指令（通常是简单的寄存器操作、立即数操作等）：一般需要1个机器周期。
- 双字节指令（大多数直接操作、间接操作等）：一般需要2个机器周期。
- 三字节指令（主要是带有地址的跳转指令）：一般需要3个机器周期。
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特定类型指令的规则：
- 立即数操作：大多数立即数操作指令（如MOV A, #data）需要2个机器周期。
- 寄存器操作：寄存器直接操作（如ADD A, Rn）通常只需要1个机器周期。
- 直接地址操作：操作直接地址（如MOV direct, A）通常需要2个机器周期。
- 间接地址操作：使用间接地址寄存器的操作（如MOV A, @Ri）通常需要1个机器周期。
- 跳转指令：短跳转（如SJMP rel）一般需要2个机器周期，长跳转（如LJMP addr16）需要3个机器周期。
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特例指令：
- 乘法和除法指令：如MUL AB和DIV AB，通常需要4个机器周期。
- CALL和RET指令：如ACALL、LCALL、RET、RETI等通常需要2个机器周期。
- DJNZ指令：如DJNZ Rn, rel需要2个机器周期，DJNZ direct, rel需要3个机器周期。
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指令类型与机器周期的关联：
- 数据传输指令：如MOV指令，根据操作数类型，通常需要1到3个机器周期。
- 算术和逻辑指令：如ADD、SUBB、ANL、ORL等，大多数操作寄存器的指令需要1个机器周期，而涉及直接地址或立即数的需要2到3个机器周期。
以下是MCS-51单片机（如8051）指令集的指令周期表，每个指令对应的机器周期；注意，机器周期是根据单片机的时钟频率计算的。例如，指令周期为2个机器周期，即执行一条指令需要2个时钟周期。如果时钟频率为1 MHz，则每个时钟周期为1微秒。因此，两机器周期为2微秒。
| 指令 | 机器周期 | 指令 | 机器周期 |
|---|---|---|---|
| ADD A, Rn | 1 | MOV A, @Ri | 1 |
| ADD A, direct | 2 | MOV A, direct | 2 |
| ADD A, @Ri | 1 | MOV A, #data | 2 |
| ADD A, #data | 2 | MOV Rn, A | 1 |
| ADDC A, Rn | 1 | MOV Rn, direct | 2 |
| ADDC A, direct | 2 | MOV Rn, #data | 2 |
| ADDC A, @Ri | 1 | MOV direct, A | 2 |
| ADDC A, #data | 2 | MOV direct, Rn | 2 |
| SUBB A, Rn | 1 | MOV direct, direct | 3 |
| SUBB A, direct | 2 | MOV direct, @Ri | 2 |
| SUBB A, @Ri | 1 | MOV direct, #data | 3 |
| SUBB A, #data | 2 | MOV @Ri, A | 1 |
| INC A | 1 | MOV @Ri, direct | 2 |
| INC Rn | 1 | MOV @Ri, #data | 2 |
| INC direct | 2 | MOV DPTR, #data16 | 3 |
| INC @Ri | 1 | MOVC A, @A+DPTR | 2 |
| DEC A | 1 | MOVC A, @A+PC | 2 |
| DEC Rn | 1 | MOVX A, @DPTR | 2 |
| DEC direct | 2 | MOVX A, @Ri | 2 |
| DEC @Ri | 1 | MOVX @DPTR, A | 2 |
| MUL AB | 4 | MOVX @Ri, A | 2 |
| DIV AB | 4 | NOP | 1 |
| DA A | 1 | PUSH direct | 2 |
| CPL A | 1 | POP direct | 2 |
| CPL bit | 2 | XCH A, Rn | 1 |
| CLR A | 1 | XCH A, direct | 2 |
| CLR bit | 2 | XCH A, @Ri | 1 |
| SETB bit | 2 | XCHD A, @Ri | 1 |
| ANL A, Rn | 1 | DJNZ Rn, rel | 2 |
| ANL A, direct | 2 | DJNZ direct, rel | 3 |
| ANL A, @Ri | 1 | JNZ rel | 2 |
| ANL A, #data | 2 | JZ rel | 2 |
| ANL direct, A | 2 | JC rel | 2 |
| ANL direct, #data | 3 | JNC rel | 2 |
| ORL A, Rn | 1 | JB bit, rel | 3 |
| ORL A, direct | 2 | JNB bit, rel | 3 |
| ORL A, @Ri | 1 | JBC bit, rel | 3 |
| ORL A, #data | 2 | ACALL addr11 | 2 |
| ORL direct, A | 2 | LCALL addr16 | 2 |
| ORL direct, #data | 3 | RET | 2 |
| XRL A, Rn | 1 | RETI | 2 |
| XRL A, direct | 2 | AJMP addr11 | 2 |
| XRL A, @Ri | 1 | LJMP addr16 | 2 |
| XRL A, #data | 2 | SJMP rel | 2 |
| XRL direct, A | 2 | JMP @A+DPTR | 2 |
| XRL direct, #data | 3 | INC DPTR | 2 |
| CLR C | 1 | CLR bit | 2 |
| SETB C | 1 | SETB bit | 2 |
| CPL C | 1 | CPL bit | 2 |
| ANL C, bit | 2 | ORL C, bit | 2 |
| MOV C, bit | 2 | MOV bit, C | 2 |
作者：深泓点
