標(biāo)題: 單片機(jī)時鐘周期機(jī)器周期指令周期的區(qū)別 [打印本頁]
作者: Ryomohm    時間: 2018-8-1 16:23
標(biāo)題: 單片機(jī)時鐘周期機(jī)器周期指令周期的區(qū)別
時鐘周期

時鐘周期也稱為振蕩周期，定義為時鐘脈沖的倒數(shù)（可以這樣來理解，時鐘周期就是單片機(jī)外接晶振的倒數(shù)，例如12M的晶振，它的時間周期就是1/12 us），是計算機(jī)中最基本的、最小的時間單位。

在一個時鐘周期內(nèi)，CPU僅完成一個最基本的動作。對于某種單片機(jī)，若采用了1MHZ的時鐘頻率，則時鐘周期為1us；若采用4MHZ的時鐘頻率，則時鐘周期為250us。由于時鐘脈沖是計算機(jī)的基本工作脈沖，它控制著計算機(jī)的工作節(jié)奏（使計算機(jī)的每一步都統(tǒng)一到它的步調(diào)上來）。顯然，對同一種機(jī)型的計算機(jī)，時鐘頻率越高，計算機(jī)的工作速度就越快。但是，由于不同的計算機(jī)硬件電路和器件的不完全相同，所以其所需要的時鐘周頻率范圍也不一定相同。我們學(xué)習(xí)的8051單片機(jī)的時鐘范圍是1.2MHz-12MHz。

在8051單片機(jī)中把一個時鐘周期定義為一個節(jié)拍（用P表示），二個節(jié)拍定義為一個狀態(tài)周期（用S表示）。

機(jī)器周期

在計算機(jī)中，為了便于管理，常把一條指令的執(zhí)行過程劃分為若干個階段，每一階段完成一項工作。例如，取指令、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機(jī)器周期。一般情況下，一個機(jī)器周期由若干個S周期（狀態(tài)周期）組成。8051系列單片機(jī)的一個機(jī)器周期同6個S周期（狀態(tài)周期）組成。前面已說過一個時鐘周期定義為一個節(jié)拍（用P表示），二個節(jié)拍定義為一個狀態(tài)周期（用S表示），8051單片機(jī)的機(jī)器周期由6個狀態(tài)周期組成，也就是說一個機(jī)器周期=6個狀態(tài)周期=12個時鐘周期。

指令周期

指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時間，一般由若干個機(jī)器周期組成。指令不同，所需的機(jī)器周期數(shù)也不同。對于一些簡單的的單字節(jié)指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即譯碼執(zhí)行，不再需要其它的機(jī)器周期。對于一些比較復(fù)雜的指令，例如轉(zhuǎn)移指令、乘法指令，則需要兩個或者兩個以上的機(jī)器周期。
通常含一個機(jī)器周期的指令稱為單周期指令，包含兩個機(jī)器周期的指令稱為雙周期指令。




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