51单片机1T和12T有什么区别？

ID:1143673 · 发表于 2025-2-27 10:53

请问51单片机1T和12T有什么区别？和晶振有什么关系吗？什么情况需要考虑使用1T或12T？希望大家能够不吝赐教。

ID:619259 · 发表于 2025-2-28 08:28

1.传统12T模式：每个机器周期需要12个时钟周期（12个晶振周期），如传统的8051单片机。1T模式：每个机器周期仅需1个时钟周期（1个晶振周期），常见于增强型51单片机（如STC系列）。理论上1T模式的指令执行速度是12T模式的12倍。

2. 晶振频率决定了时钟周期的时长（\(T = 1/f_{osc}\)）。
若晶振为12MHz：
   12T模式：机器周期 = \(12 \times (1/12\text{MHz}) = 1\mu s\)。
   1T模式：机器周期 = \(1 \times (1/12\text{MHz}) ≈ 83.3\text{ns}\)。
   - 1T模式在相同晶振下运行速度显著提升。

3.选择1T模式的场景：
  高速需求：需要快速响应或高频操作（如PWM生成、高速通信、实时控制）。
  低功耗优化：在相同性能下，1T模式允许使用更低频率的晶振，从而降低功耗。
  兼容高频外设：例如驱动高刷新率显示屏或高速ADC/DAC。
选择12T模式的场景：
传统代码兼容：需要直接移植旧版8051代码（某些外设时序可能依赖12T模式）。
低功耗场景：在不需要高速时，12T模式可通过降低主频减少功耗。
简化定时器设计：部分旧项目可能依赖12T的定时器分频特性（如产生标准波特率）。

ID:1110945 · 发表于 2025-2-28 08:37

这个和晶振无关，只是计数器的方式不同，比如12M的主频，
1T模式每秒能计12*1000*1000个数，适合微秒级的计数周期，
12T模式每秒能计1*1000*1000个数，适合毫秒级的计数周期，
16位的定时器计数上限是65536，所以要根据实际情况做选择。

ID:796531 · 发表于 2025-2-28 08:44

‌51单片机的1T和12T模式的主要区别在于时钟周期和执行速度。‌

‌时钟周期和执行速度‌：

‌1T模式‌：在这种模式下，每个时钟周期执行一个动作，因此执行速度较快。例如，使用12M晶振的1T单片机，其指令周期为1/12微秒（us）‌
1
2
。
‌12T模式‌：在这种模式下，每12个时钟周期执行一个动作，因此执行速度较慢。例如，使用12M晶振的12T单片机，其指令周期为12倍的1/12微秒，即1微秒（us）‌
1
2
。
‌应用场景‌：

‌1T模式‌：适用于需要高速执行指令的场景，如实时控制系统、高速数据处理等。由于1T模式的执行速度更快，适合对时间要求严格的系统。
‌12T模式‌：适用于对功耗和稳定性要求较高的场景。由于12T模式的执行速度较慢，可以减少功耗并提高系统的稳定性。

ID:1121801 · 发表于 2025-2-28 08:52

就是机器周期不一样.
在使用相同的晶振的情况下,如12MHZ晶振,时钟周期为1/12M S.
1T模式下,机器周期为1* 1/12M S.
12T模式下,机器周期为12* 1/12M S.
即12T模式的机器周期是1T模式的12倍.即1T模式程序运行速度比12T模式快12倍.
所以和晶振没有必然的关系.
1T与12T,一个是高频,一个是低频.当要考虑功耗的情况下,想降低功耗就用12T模式,程序运行慢,功耗就低.
而且12T比1T程序运行的稳定性要好,例如相同的程序,低频模式下对于输入的判断,中断的判断都更好.

ID:1068450 · 发表于 2025-2-28 11:09

1T模式1机器周期就是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 · 发表于 2025-2-28 12:08

定时器 1T可以时间更精确，12T定更长时间，12T就是12分频的。
12T的定时时间初值计算有误差就用1T的。

1T单片机比12T单片机执行指令所需要的时钟周期更少，1T单片机可以配置为12T定时器，反过来一般不支持。

ID:155507 · 发表于 2025-2-28 13:29

在 51 单片机中，12T 架构和1T 架构的主要区别在于指令执行所需的时钟周期数。传统的 51 单片机采用 12T 架构，即每条指令需要 12 个时钟周期才能完成。而现代改进型的 51 单片机（如 STC 系列）采用 1T 架构，每条指令只需 1 个时钟周期即可完成。

主要区别：

执行速度： 1T 架构的单片机通过引入多级流水线结构，显著减少了每条指令的时钟周期数，从而提高了指令执行速度。在相同的晶振频率下，1T 架构的单片机运行速度比 12T 架构快 12 倍。

内部结构： 1T 架构采用了多级流水线技术，使得指令在执行过程中可以重叠进行，从而缩短了指令执行时间。而传统的 12T 架构由于没有采用流水线技术，指令执行需要更多的时钟周期。

与晶振的关系：

晶振（晶体振荡器）为单片机提供基本的时钟信号，其频率决定了时钟周期的长度。然而，单片机的指令执行速度不仅取决于晶振频率，还与其内部架构（1T 或 12T）有关。因此，在相同晶振频率下，1T 架构的单片机由于采用了多级流水线结构，运行速度明显快于 12T 架构的单片机。

ID:1144437 · 发表于 2025-2-28 18:03

- 指令执行周期：1T模式下，单片机每个机器周期只需1个时钟周期，即执行一条指令仅需1个晶振周期。而12T模式，每个机器周期需要12个时钟周期，意味着执行一条指令需要12个晶振周期。
- 执行速度：在相同晶振频率下，1T模式的指令执行速度理论上是12T模式的12倍。例如使用12M晶振时，1T单片机指令周期为1/12μs，12T单片机指令周期为1μs。
- 定时器设置：1T单片机的定时器虽然执行一般指令快12倍，但定时器通常先进行12分频再计时，与12T单片机定时器计时原理本质一致，但在计算定时器初值等方面会有差异。
- 1T模式适用场景：在需要快速响应的实时控制系统，如工业自动化控制中的高速数据采集与处理场景；高频操作需求，像产生高频PWM信号控制电机转速；需要低功耗优化，可在满足性能前提下用更低频晶振；与高频外设通信，如驱动高分辨率液晶显示屏或高速ADC/DAC器件。
- 12T模式适用场景：对于大量基于传统8051代码的项目，为保证兼容性可采用12T模式；对速度要求不高，更注重稳定性和低功耗的场景，如一些简单的传感器数据采集节点；部分旧项目依赖12T定时器分频特性来产生标准波特率等特定时序。

ID:517951 · 发表于 2025-3-2 10:03

简单一点说:用12M晶振的STC8051核单片机, 1T的模式下,就基本是12M速度跑满,
12T模式,就是降频到普通AT89C51内核1Mhz执行速度了, 就是为了降速匹配老款51单片机的时序, 这样大量以前的程序不用再改写,减少很多修改程序的工作量.

ID:1073399 · 发表于 2025-3-2 14:56

1T 模式 (不分频) —— 1个系统基本时钟，执行一个动作； 12T模式(12分频) —— 12个系统基本时钟，执行一个动作；因此，12T模式和1T模式执行相同次数的动作，12T模式需要12倍的时间，即，两个模式执行一个动作需要的时间不同，12T模式需要更多的时间，即，1T模式的工作速度比12T模式的工作速度快。

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