单片机时钟周期、机器周期、指令周期的区别

操作方法

  • 01

    时钟周期: 时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。    在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机,若采用了1MHZ的时钟频率,则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率,则时钟 周期为250us。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲,它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。显然,对同一种机型的计算 机,时钟频率越高,计算机的工作速度就越快。    8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。

  • 02

    机器周期:在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。 一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。    8051系列单片机的一个机器周期同6个 S周期(状态周期)组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示),8051单片机的机器周期由6个 状态周期组成,也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。 (例如外接24M晶振的单片机,他的一个机器周期=12/24M 秒)

  • 03

    指令周期:执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。指令不同,所需的机器周期也不同。       对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期。    通常含一个机器周期的指令称为单周期指令,包含两个机器周期的指令称为双周期指令。

  • 04

    总线周期: 由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的,CPU对存贮器和I/O接口的访问,是通过总线实现的。通常把CPU通过总线对微处理器外部(存贮器或 I/O接口)进行一次访问所需时间称为一个总线周期。

  • 05

    总结:时钟周期是最小单位,机器周期需要1个或多个时钟周期,指令周期需要1个或多个机器周期;机器周期指的是完成一个基本操作的时间,这个基本操作有时可能包含总线读写,因而包含总线周期,但是有时可能与总线读写无关,所以,并无明确的相互包含的关系。 指令周期:是CPU的关键指标,指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位,分单指令执行周期、双指令执行周期等。现在的处理器的大部分指令(ARM、DSP)均采用单指令执行周期。 机器周期:完成一个基本操作的时间单元,如取指周期、取数周期。 时钟周期:CPU的晶振的工作频率的倒数。

(0)

相关推荐

  • 51系列单片机中data idata xdata pdata的区别

    51单片机初学者不能够区分这几个名词的意思,现具体说明一下,以供参考,共同提高. 操作方法 01 DATA:固定指前面0x00-0x7F的128个RAM,可以用ACC直接读写的,速度最快,生成的代码也 ...

  • PLC与单片机的区别

    要搞清楚单片机与PLC的异同,首先得明确什幺是单片机,什幺是PLC.对此,我们简要回顾一下计算机的发展历程也许有帮助,按计算机专家的原始定义,计 算机系统由五大部分--即控制单元(CU).算术逻辑单元 ...

  • 串口硬盘.并口硬盘及两者区别

    如何你想要买电脑或组装一台电脑时,你首先要了解一些硬件知识,在本文中为大家具体介绍一下串口和并口硬盘,以及两者之间的区别。希望对各位有所帮助。 为了便于大家理解,可以这样来理解串口硬盘和并口硬盘的区别 ...

  • rom和ram的区别 ROM和RAM是什么意思

    随着智能手机的发展,不管是看手机配置还是经常在生活中与网络中都经常听人有人讨论一些词。比如手机RAM多少或者ROM多少等等。可能大家都知道不管是ROM还是RAM越大越好,但对于ROM和RAM是什么意思 ...

  • 八核处理器和四核处理器的区别

    四核处理器 四核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有四个一样功能的处理器核心.换句话说,将四个物理处理器核心整合入一个核中.企业IT管理者们也一直坚持寻求增进性能而不用提高实际硬件覆盖区的方法. ...

  • 单片机、ARM、FPGA,嵌入式各自的各自特点

    本文介绍简要概括单片机.ARM.FPGA,嵌入式各自的区别及特点,为初学者提供一定的帮助. 操作方法 01 单片机: 1)受集成度限制,片内存储器容量较小,一般内ROM:8KB以下 2)内RAM:25 ...

  • 知道单片机晶振频率,如何求最大定时时间!

    随着工业控制的发展需求,单片机的应用越来越广,如智能仪表.实时工控.通讯设备.导航系统.家用电器等.各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词--"智能 ...

  • Keil uVision4 51单片机控制蜂鸣器编程

    一.蜂鸣器常识 01 有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的外观区别. 02 蜂鸣器原理图. 1.三极管图 2.蜂鸣器原理图. 二.单片机控制程序 01 写入头文件 02 加入宏定义. 03 位定义 给出蜂鸣器变量 ...

  • RAM,ROM,内存还有硬盘到底有什么区别呢?

    RAM(随机存储器),ROM(只读存储器),内存还有硬盘区别. 操作方法 01 内存在电脑中起着举足轻重的作用.内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),以及高速缓存 ...