单片机时钟周期、机器周期、指令周期的区别

2019-04-15 12:37发布

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  1. 时钟周期、指令周期、机器周期、总线周期都是什么东东？

    时钟周期： 也称为振荡周期， 定义为时钟脉冲的倒数 （时钟周期就是单片机外接晶振
    的倒数，例如 12M 的晶振，它的时钟周期就是 1/12us,是计算机中的最基本的、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。 时钟脉冲是计算机的基
    本工作脉冲，控制着计算机的工作节奏。时钟频率越高，工作速度就越快。
    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。
    机器周期： 计算机中， 常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段， 每一个阶段完成
    一项工作。 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。
    总线周期：微处理器是在时钟信号 CLK 控制下按节拍工作的。8086/8088 系统的时
    钟频率为 4.77MHz,每个时钟周期约为 200ns.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。     一个总线周期
    一般包含 4 个时钟周期，这 4 个时钟周期分别称 4 个状态即 T1 状态、T2 状态、T3 状
    态和 T4 状态。

 系统的工作频率在很大程度上决定了ARM微处理器的处理能力。ARM7系列微处理器的典型处理速度为0.9MIPS/MHz，常见的ARM7芯片系统主时钟为20MHz-133MHz，ARM9系列微处理器的典型处理速度为1.1MIPS/MHz，常见的ARM9的系统主时钟频率为100MHz- 233MHz，ARM10最高可以达到700MHz.不同芯片对时钟的处理不同，有的芯片只需要一个主时钟频率，有的芯片内部时钟控制器可以分别为ARM 核和USB、UART、DSP、音频等功能部件提供不同频率的时钟。

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