【81.1 节拍。】 单片机的C语言经过C编译器后，翻译成很多条机器指令，单片机逐条执行这些指令，每执行一条指令都是按照固定的节奏进行的，两条指令之间是存在几乎固定的时间间隔（实际上不是所有指令的间隔时间都绝对一致，这里方便理解暂时看作是一致），这就是节拍，每个节拍之间的时间间隔其实就是指令周期，因此，指令周期越短，节拍就越短，单片机的运算速度就越快。指令周期是由什么决定的呢？指令周期是由“心跳速度”和“心跳个数”决定的。指令周期都是由固定的N个“心跳个数”组成的，指令周期到底由多少个“心跳个数”组成？每种单片机每类指令各不一样。我们用的51系列单片机，最短的单周期指令是由12个“心跳个数”组成，依次类推，双周期指令由24个“心跳个数”组成，4周期指令由48个“心跳个数”组成。但是光有“心跳个数”还不够，还必须搭配知道“心跳速度”才能最终计算出指令周期。这里的“心跳速度”就是晶振的频率，“心跳个数”就是累计晶振的起振次数。比如，假设我们用的51单片机是12MHz（本教程实际用的是11.0592MHz），那么每个单周期的指令执行的时间是：12x(1/12000000)秒=1微秒。这个公式左边的“12”代表“12个晶振起振的次数”，这个公式右边的“(1/12000000)”代表晶振每起振1次所需要的单位时间。二者结合，刚好就是“心跳个数”乘以“单个心跳周期”等于指令周期，而指令周期就是节拍的时间。  图81.1.1 单片机的晶振 【81.2 累计节拍次数产生延时时间。】 有了这个最原始的“节拍”概念，现在开始编写一个练习程序，让一个LED灯闪烁，闪烁的本质，就是让一个LED灯先亮一会（“一会”就是延时），然后紧接着让LED灯熄灭一会（“一会”就是延时），依次循环，在视觉上看到的连贯动作就是LED闪烁。这里的关键是如何产生这个“一会”的延时，本节教程所用的就是一个for循环来执行N条空指令，每执行一条空指令就需要消耗掉1个左右的指令周期的时间（大概1微秒左右），空指令执行的循环次数越多，产生的延时时间就越长。例子如下：  图81.2.1 灌入式驱动8个LED \#include "REG52.H" sbit P0\_0=P0^0; //利用sbit和符号“^”的组合，把变量名字P0\_0与P0.0引脚关联起来 unsigned long i; //for循环用的累计变量 //unsigned int i; //如果把for循环的变量i改成unsigned int类型，闪烁的频率会加快。 void main() { while(1) { //第（1）步 P0\_0=0; //LED灯亮。 //第（2）步 for(i=0;i<5000;i++) //累计的循环次数越大，这里的延时就越长，“亮”持续的时间就越长。 { ; //分号代表一条空指令 } //第（3）步 P0\_0=1; //LED灯灭。 //第（4）步 for(i=0;i<5000;i++) //累计的循环次数越大，这里的延时就越长，“灭”持续的时间就越长。 { ; //分号代表一条空指令 } //第（5）步：这里已经触碰到主循环while(1)的“底线”，所以接着跳转到第（1）步继续循环 } } 现象分析： 理论上，每执行1条指令大概1微秒左右，但是实际上，我们看到的实验现象，发现累计循环才5000次，按理论计算，应该产生0.005秒左右的延时才合理，但是实际上居然能产生类似0.5秒的闪烁效果，中间相差100倍！为什么？C语言跟机器指令之间是存在翻译的“中间商”环节，一条C指令并不代表一条机器指令，往往一条C指令翻译后产生N条机器指令，比如上面的代码，用到for循环变量i，用的是unsigned long变量，意味着4个字节，即使一条C语言赋值指令估计可能也要消耗4条单周期指令，在加上for循环的判断指令，和累加指令，以及跳转指令，所以我们看到的for(i=0;i<5000;i++)并不代表是真正仅仅执行了5000个指令周期，而是有可能执行了500000条指令周期！假如我们把上述代码中的i改成unsigned int变量（2字节），是会看到闪烁的速度明显加快的，其中原因就是C编译器与机器指令之间存在翻译后的“1对N”的关系。