51單片機1T和12T有什么區(qū)別？

ID:1143673 · 發(fā)表于 2025-2-27 10:53

請問51單片機1T和12T有什么區(qū)別？和晶振有什么關系嗎？什么情況需要考慮使用1T或12T？希望大家能夠不吝賜教。

ID:619259 · 發(fā)表于 2025-2-28 08:28

1.傳統(tǒng)12T模式：每個機器周期需要12個時鐘周期（12個晶振周期），如傳統(tǒng)的8051單片機。1T模式：每個機器周期僅需1個時鐘周期（1個晶振周期），常見于增強型51單片機（如STC系列）。理論上1T模式的指令執(zhí)行速度是12T模式的12倍。

2. 晶振頻率決定了時鐘周期的時長（\(T = 1/f_{osc}\)）。
若晶振為12MHz：
   12T模式：機器周期 = \(12 \times (1/12\text{MHz}) = 1\mu s\)。
   1T模式：機器周期 = \(1 \times (1/12\text{MHz}) ≈ 83.3\text{ns}\)。
   - 1T模式在相同晶振下運行速度顯著提升。

3.選擇1T模式的場景：
  高速需求：需要快速響應或高頻操作（如PWM生成、高速通信、實時控制）。
  低功耗優(yōu)化：在相同性能下，1T模式允許使用更低頻率的晶振，從而降低功耗。
  兼容高頻外設：例如驅(qū)動高刷新率顯示屏或高速ADC/DAC。
選擇12T模式的場景：
傳統(tǒng)代碼兼容：需要直接移植舊版8051代碼（某些外設時序可能依賴12T模式）。
低功耗場景：在不需要高速時，12T模式可通過降低主頻減少功耗。
簡化定時器設計：部分舊項目可能依賴12T的定時器分頻特性（如產(chǎn)生標準波特率）。

ID:1110945 · 發(fā)表于 2025-2-28 08:37

這個和晶振無關，只是計數(shù)器的方式不同，比如12M的主頻，
1T模式每秒能計12*1000*1000個數(shù)，適合微秒級的計數(shù)周期，
12T模式每秒能計1*1000*1000個數(shù)，適合毫秒級的計數(shù)周期，
16位的定時器計數(shù)上限是65536，所以要根據(jù)實際情況做選擇。

ID:796531 · 發(fā)表于 2025-2-28 08:44

‌51單片機的1T和12T模式的主要區(qū)別在于時鐘周期和執(zhí)行速度。‌

‌時鐘周期和執(zhí)行速度‌：

‌1T模式‌：在這種模式下，每個時鐘周期執(zhí)行一個動作，因此執(zhí)行速度較快。例如，使用12M晶振的1T單片機，其指令周期為1/12微秒（us）‌
1
2
。
‌12T模式‌：在這種模式下，每12個時鐘周期執(zhí)行一個動作，因此執(zhí)行速度較慢。例如，使用12M晶振的12T單片機，其指令周期為12倍的1/12微秒，即1微秒（us）‌
1
2
。
‌應用場景‌：

‌1T模式‌：適用于需要高速執(zhí)行指令的場景，如實時控制系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)處理等。由于1T模式的執(zhí)行速度更快，適合對時間要求嚴格的系統(tǒng)。
‌12T模式‌：適用于對功耗和穩(wěn)定性要求較高的場景。由于12T模式的執(zhí)行速度較慢，可以減少功耗并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

ID:1121801 · 發(fā)表于 2025-2-28 08:52

就是機器周期不一樣.
在使用相同的晶振的情況下,如12MHZ晶振,時鐘周期為1/12M S.
1T模式下,機器周期為1* 1/12M S.
12T模式下,機器周期為12* 1/12M S.
即12T模式的機器周期是1T模式的12倍.即1T模式程序運行速度比12T模式快12倍.
所以和晶振沒有必然的關系.
1T與12T,一個是高頻,一個是低頻.當要考慮功耗的情況下,想降低功耗就用12T模式,程序運行慢,功耗就低.
而且12T比1T程序運行的穩(wěn)定性要好,例如相同的程序,低頻模式下對于輸入的判斷,中斷的判斷都更好.

ID:1068450 · 發(fā)表于 2025-2-28 11:09

1T模式1機器周期就是1晶振周期 12T下是12晶振周期 1T速度更快但功耗也高

ID:57657 · 發(fā)表于 2025-2-28 12:08

定時器 1T可以時間更精確，12T定更長時間，12T就是12分頻的。
12T的定時時間初值計算有誤差就用1T的。

1T單片機比12T單片機執(zhí)行指令所需要的時鐘周期更少，1T單片機可以配置為12T定時器，反過來一般不支持。

ID:155507 · 發(fā)表于 2025-2-28 13:29

在 51 單片機中，12T 架構和1T 架構的主要區(qū)別在于指令執(zhí)行所需的時鐘周期數(shù)。傳統(tǒng)的 51 單片機采用 12T 架構，即每條指令需要 12 個時鐘周期才能完成。而現(xiàn)代改進型的 51 單片機（如 STC 系列）采用 1T 架構，每條指令只需 1 個時鐘周期即可完成。

主要區(qū)別：

執(zhí)行速度： 1T 架構的單片機通過引入多級流水線結構，顯著減少了每條指令的時鐘周期數(shù)，從而提高了指令執(zhí)行速度。在相同的晶振頻率下，1T 架構的單片機運行速度比 12T 架構快 12 倍。

內(nèi)部結構： 1T 架構采用了多級流水線技術，使得指令在執(zhí)行過程中可以重疊進行，從而縮短了指令執(zhí)行時間。而傳統(tǒng)的 12T 架構由于沒有采用流水線技術，指令執(zhí)行需要更多的時鐘周期。

與晶振的關系：

晶振（晶體振蕩器）為單片機提供基本的時鐘信號，其頻率決定了時鐘周期的長度。然而，單片機的指令執(zhí)行速度不僅取決于晶振頻率，還與其內(nèi)部架構（1T 或 12T）有關。因此，在相同晶振頻率下，1T 架構的單片機由于采用了多級流水線結構，運行速度明顯快于 12T 架構的單片機。

ID:1144437 · 發(fā)表于 2025-2-28 18:03

- 指令執(zhí)行周期：1T模式下，單片機每個機器周期只需1個時鐘周期，即執(zhí)行一條指令僅需1個晶振周期。而12T模式，每個機器周期需要12個時鐘周期，意味著執(zhí)行一條指令需要12個晶振周期。
- 執(zhí)行速度：在相同晶振頻率下，1T模式的指令執(zhí)行速度理論上是12T模式的12倍。例如使用12M晶振時，1T單片機指令周期為1/12μs，12T單片機指令周期為1μs。
- 定時器設置：1T單片機的定時器雖然執(zhí)行一般指令快12倍，但定時器通常先進行12分頻再計時，與12T單片機定時器計時原理本質(zhì)一致，但在計算定時器初值等方面會有差異。
- 1T模式適用場景：在需要快速響應的實時控制系統(tǒng)，如工業(yè)自動化控制中的高速數(shù)據(jù)采集與處理場景；高頻操作需求，像產(chǎn)生高頻PWM信號控制電機轉(zhuǎn)速；需要低功耗優(yōu)化，可在滿足性能前提下用更低頻晶振；與高頻外設通信，如驅(qū)動高分辨率液晶顯示屏或高速ADC/DAC器件。
- 12T模式適用場景：對于大量基于傳統(tǒng)8051代碼的項目，為保證兼容性可采用12T模式；對速度要求不高，更注重穩(wěn)定性和低功耗的場景，如一些簡單的傳感器數(shù)據(jù)采集節(jié)點；部分舊項目依賴12T定時器分頻特性來產(chǎn)生標準波特率等特定時序。

ID:517951 · 發(fā)表于 2025-3-2 10:03

簡單一點說:用12M晶振的STC8051核單片機, 1T的模式下,就基本是12M速度跑滿,
12T模式,就是降頻到普通AT89C51內(nèi)核1Mhz執(zhí)行速度了, 就是為了降速匹配老款51單片機的時序, 這樣大量以前的程序不用再改寫,減少很多修改程序的工作量.

ID:1073399 · 發(fā)表于 2025-3-2 14:56

1T 模式 (不分頻) —— 1個系統(tǒng)基本時鐘，執(zhí)行一個動作； 12T模式(12分頻) —— 12個系統(tǒng)基本時鐘，執(zhí)行一個動作；因此，12T模式和1T模式執(zhí)行相同次數(shù)的動作，12T模式需要12倍的時間，即，兩個模式執(zhí)行一個動作需要的時間不同，12T模式需要更多的時間，即，1T模式的工作速度比12T模式的工作速度快。

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