Cykl maszynowy to jednostka czasu pracy mikrokontrolera potrzebna do wykonania określonej części lub całości instrukcji. W klasycznej rodzinie 8051 czas wykonania instrukcji często podaje się właśnie w cyklach maszynowych.
Klasyczny 8051
W standardowym mikrokontrolerze 8051 jeden cykl maszynowy składa się z 12 okresów sygnału zegarowego. Oznacza to, że przy kwarcu 12 MHz:
- okres zegara wynosi około 0,083 µs,
- 12 okresów zegara daje 1 µs,
- 1 cykl maszynowy trwa około 1 µs.
Przykład dla instrukcji NOP
Instrukcja:
NOP
w klasycznym 8051 trwa 1 cykl maszynowy. Przy zegarze 12 MHz oznacza to opóźnienie około 1 µs.
Uwaga na nowsze odmiany
Niektóre nowoczesne mikrokontrolery zgodne z 8051 mają przyspieszony rdzeń, np. wykonują cykl maszynowy w 6, 4 albo nawet 1 takcie zegara. W pytaniach egzaminacyjnych dotyczących rodziny 8051 zwykle przyjmuje się jednak klasyczną zasadę: instrukcja NOP trwa 1 cykl maszynowy.
Znaczenie praktyczne
Znajomość cykli maszynowych jest potrzebna przy:
- obliczaniu opóźnień programowych,
- analizie czasu wykonania programu,
- obsłudze transmisji i sygnałów czasowych,
- debugowaniu procedur niskopoziomowych.