“51单片机时钟周期”、“机器周期”和“指令周期”如何定义的?

作者&投稿:磨炎 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
51单片机时钟周期,机器周期,指令周期如何定义的~

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)。
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)
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。
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。
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。

时钟周期:通常为节拍脉冲或T周期,既主频的倒数,它是处理操作的最基本的单位。 机器周期: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。 指令周期:单片机从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。一般由若干个机器周期组成。

  1. 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)。

  2. 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)

  3. 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。

  4. 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。

总结:

  1. 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;

  2. 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;

  3. 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;

  4. 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。



51单片机晶振电由哪些原件构成?作用是什么?机器周期与它们有什�_百...
答:一个最小系统需要单片机一个,绿座一个,排针,电键一个,10uF电容一个,30pF电容两个 ,发光二极管,10K电阻一个,九针排阻一个(或八个4.7K电阻),晶振一个。、时钟周期,也称为振荡周期:定义为时钟脉冲的倒数,在单片机中也就等于晶振的倒数。51单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示...

数字电路与微机原理 填空1.若51单片机使用频率为6MHz的晶振,那么时钟周 ...
答:1,1/6M s;2us;2us 2,1/24M s;0.5us;0.5us 3,00H;00H;07H;FFH;0000H 4,10H;14H 5,256;128;80H,88H,90H,98H,0A0H,0A8H,0B0H,0C8H,0D0H,

mcs-51系列单片机的一个机器周期包括多少个时钟周期?
答:这要看用什么单片机,单片机怎么设置了?传统51单片机的机器周期一般是12个时钟周期。

在MCS-51单片机系统中,若晶振频率fosc=12MHz ,一个机器周期为___μs...
答:时钟周期为 1/12M s = (1/12) μs 机器周期为时钟周期的12倍,也就是1μs 好好学习天天向上

为什么早期51单片机的机器周期是12个时、钟周期而现在的机器周期却是...
答:时钟周期和机器周期其实不是在单片机里面单纯的降频 机器周期是指令周期 即一条指令的执行速度 一个机器周期的12个时钟里有各自的运行步骤 比如一个机器周期里一个时钟里更新IO口 一个周期更新定时器之类的 当然一个时钟周期不止可以完成一步 现在的51单片机 比如STC15系列的就可以为此做一个比较 ...

在51单片机中,为什么1个机器周期包含6个状态周期?
答:一个机器周期=12个时钟周期是生产时就确定的,原因就是因为51的执行速度相对较慢,MCU运行时是对外部时钟进行了12分频,这个没必要纠结,执行不够快那只能慢下来。像AVR的单片机 机器周期就=时钟周期,没有进行12的分频。

51系列的单片机一个机器周期是12个时钟周期,这个关系对于其他类型的单片 ...
答:不成立.51有很多衍生型号,只有标准51对于这个规则成立。同样一个机器周期,对于 飞利浦的单片机是6个时钟周期,华邦单片机是3个,STC最厉害的时候是1个。而这些单片机,体系构架均来自51,都属于51单片机这个大类。

已知51单片机系统是拥10MHZ的外部晶体振荡器,请问:该片机系统的状态周期...
答:状态周期即为时间周期,它的值为晶振频率的倒数0.1us,而机器周期为12个时钟周期即1.2us。单片机中的中断系统和计时器均是一个机器周期触发一次。

51单片机,机器周期为12个时钟周期,机器周期怎么是1微秒,为什么?
答:51单片机的系统时钟是晶振的12分频,当晶振是12mhz时,系统时钟(机器周期)就是1微秒。

指令周期,机器周期,时钟周期有什么样的联系
答:最基本的就是时钟周期,其它两个都是建立在时钟周期基础之上的。时钟周期:就是CPU外接晶体或内部振荡器的振荡周期。等于振荡频率的倒数,如10MHz的晶振,它的时间周期就是1/10 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。时钟周期在三个里面是最短的。51单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍(用P...