时钟周期、机器周期、指令周期概念及三者间的关系
投稿时间：2012年12月31日16:49
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时钟周期、机器周期、指令周期概念及三者间的关系
时钟周期
时钟周期也称为振荡周期，被定义为时钟脉冲的倒数。 (可以理解，时钟周期是单片机外部晶体振动的倒数，例如12M的晶体振动，其时间周期为1/12 us ) )是计算机中最基本、最小的时间单元。
CPU在一个时钟内只执行一个基本动作。 对于某个单片机，在采用1MHZ的时钟频率的情况下，时钟周期为1us； 如果采用4MHZ的时钟频率，时钟周期为250us。 时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，因此控制计算机的工作节奏。 计算机的所有步骤都将统一为该步调。 很明显，在同一机型的计算机上，时钟频率越高，计算机的运行速度就越快。 但是，由于硬件电路和设备在计算机中不完全相同，所以所需的时钟频率范围也不一定相同。 我们学习的8051单片机时钟范围为1.2MHz-12MHz。
在8051单片机中，一个时钟周期定义为一个节奏(用p表示)，两个节奏定义为一个状态周期(用s表示)。
机械循环
在计算机中，为了便于管理，通常将一个指令的执行过程分为几个阶段，然后在每个阶段完成一项工作。 例如，取得命令，存储器读取、存储器写入等，这些各工作称为基本操作。 完成基本操作所需的时间称为机器循环。 一般来说，一个机器循环由几个s循环(状态循环)构成。 8051系列单片机的一个机械周期由6个s周期(状态周期)构成。 如上所述，1个时钟周期由1个差拍(用p表示)、2个差拍由1个状态周期(s表示)、8051单片机机器周期由6个状态周期构成，即1个机器周期=6个状态周期=12个时钟
指令周期
指令周期是执行一个指令所需的时间，通常由多个机器周期组成。 不同的命令需要不同的机器周期数。 一些简单的单字节指令在指令提取周期中将指令提取到指令寄存器后立即解码并执行，而不需要其他机器周期。 跳转指令、乘法指令等复杂指令时，需要2个以上的机器周期。
通常，包含一个机器循环的命令称为一个循环命令，包含两个机器循环的命令称为两个循环命令。
时钟周期是单片机的晶振周期，如果你访问的单片机是12M晶振，你的时钟周期是1/12M
机器周期是单片机指令中最小的时钟周期，是时钟周期的12倍
指令周期是指执行1个指令所需的机械周期
例如单片机结石英振子12M
时钟周期为T=1/12M=0.083uS
机械周期为T=12 1/12M=1uS
MULAB
他的指令周期是4，他的实际周期是
T=12 1/12M 4=4uS
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