`
fantaxy025025
  • 浏览: 1248729 次
  • 性别: Icon_minigender_1
  • 来自: 北京
社区版块
存档分类

基本知识学习:时钟周期 机器周期 总线周期 指令周期

阅读更多
学习linux才发现要懂得好多细节性的东西,这些东西原来总认为不知道也可以照样工作,呵呵~
总体来说,学习计算机在windows下就是个错误,起码在入门后应该转移到linux/unix下来,尤其是对于计算机专业的人来说!

基本知识,还需要好好补补~朝花夕拾!

From:
http://hi.baidu.com/sodarfish/blog/item/8c6a4503816a28ea09fa93c3.html
===================================================================================
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。但是,由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同,所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。我们学习的 8051单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。

   在8051单片机中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。
    机器周期:通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期,(也就是 计算机通过内部或外部总线进行一次信息传输从而完成一个或几个微操作所需要的时间

指令周期

    指令周期是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,所需的机器周期数也不同。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

   1.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。
2.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。

------------------------------------------------------------------------

总结一下,它们之间的关系就是,指令周期由若干个机器周期组成,总线周期一般由4个时钟周期组成。
机器周期和总线周期……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。(fantaxy:晶振一次需要的时间)

例子:22.1184MHZ的晶振,它的晶振周期、时钟周期和机器周期分别是多少?
        以51为例,晶振22.1184M,时钟周期(晶振周期)就是(1/22.1184)μs,一个机器周期包含12个时钟周期,一个机器周期就是 0.5425μs。一个机器周期一般是一条指令花费的时间,也有些是2个机器周期的指令,DJNZ,是双周期指令.

fantaxy:
周期:就是时间,完成一次任务的时间
时钟周期:这个名字的英文clock cycle; clock period;时钟是用来计时的,是一个基本单位;在计算机中,cpu的晶振时间就是一个最最基本的单位,因此时钟周期很基本,别的周期都用他来参考!
分享到:
评论

相关推荐

    单片机的时钟周期,机器周期,指令周期详解

    本文为大家介绍了单片机的时钟周期,机器周期和指令周期。

    单片机:时钟周期,机器周期,指令周期,总线周期

    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1/12us),是计算机中基本的、的时间单位。  在一个时钟周期内...

    单片机与DSP中的单片机:时钟周期,机器周期,指令周期,总线周期

    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1/12us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。  在一个时钟...

    指令周期时钟周期总线周期概念辨析.pdf

    指令周期时钟周期总线周期概念辨析.pdf

    Qurtus2实现一个包含15条RISC指令的单周期CPU

    CPU结构:指令周期为一个时钟周期;数据通路采用专用结构;存储器采用哈佛结构;BIU的数据引脚为32位,可寻址空间为32位,控制引脚包含读/写/时钟3根信号线;CU采用硬布线方式实现,采用同步方式进行μOP定时。 ...

    微型计算机及几口技术

    一个指令周期由若干个总线周期组成,一个总线周期又由若干个时钟周期组成  5. 8086CPU的总线周期至少由4个时钟周期组成  6.总线周期完成一次数据传输包括:传送地址,传送数据接口技术》复习大纲

    软考网工常用计算公式汇总

    每秒指令数=时钟频率/每个总线包含时钟周期数/指令平均占用总线周期数 平均总线周期数=所有指令类别相加(平均总线周期数*使用频度) 控制程序所包含的总线周期数=(指令数*总线周期数/指令) 指令数=指令条数*使用频度/...

    网络工程师笔记-计算机硬件基础

    一个指令周期可以划分为一个或多个总线周期 一个总线周期又可以分为几个时钟周期,通常是4个时钟周期。 公式: 总线数据传输率=时钟频率/每个总线包含的时钟周期数X每个总心啊周期传送的字节数 * 注意各种进制...

    微机原理考试复习题及答案

    B、一个机器周期包括几个指令周期,一个指令周期包括几个时钟周期。 C、一个指令周期包括几个机器周期,一个机器周期包括几个时钟周期。 D、一个指令周期包括几个时钟周期,一个时钟周期包括几个机器周期。 5、...

    计算机组成原理作业.doc.doc

    答:指令周期:取出并执行一条指令的时间 机器周期:内存读取一条指令字的最短时间 时钟周期:处理操作的最基本单位 指令周期、机器周期和时钟周期之间的关系:指令周期通常用若干个机器周期表示,而 机器周期时间...

    计算机组成原理作业.docx

    答:指令周期:取出并执行一条指令的时间 机器周期:内存读取一条指令字的最短时间 时钟周期:处理操作的最基本单位 指令周期、机器周期和之间的关系:指令周期通常用若干个机器周期表示,而机器周期时间又包含12个...

    微机课程设计

    最基本总线周期:8086/8088系统中基本总线周期由四个时钟周期组成。 最小模式:就是在系统中只有8086或8088一个微处理器,在这种系统中,所有的总线控制信号都直接由8086或8088产生,系统中的总线控制电路被减少到...

    华工-2020秋-计算机组成原理-平时作业.docx

    什么是指令周期、机器周期和时钟周期? 答:指令周期是指执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成,是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个...

    计算机组成原理复习题

    异步控制方式、向量地址、多重中断、CMDR、总线判优、系统的并行性、进位链、间接寻址、微操作命令和微操作、快速缓冲存储器、基址寻址、流水线...机器字长、时钟周期、向量地址、系统总线、机器指令、超流水线、超标量...

    微机原理复习题及答案

    指令周期 时钟周期 机器周期 总线周期 5、计算机中广泛应用的RS-232C实质上是一种(4)。 串行接口芯片 串行通信规程(协议) 串行通信接口标准 系统总线标准 6、传送速度单位“bps”的含义是(2)。 bytes ...

    西安理工大学 微机原理课件

    • 时序的定义,能够区分3种周期,即指令周期、总线周期和时钟周期。 • CPU的指令流水线操作和它的5个步骤。 • 对CPU的最新发展要有所了解。 第四章 指令系统 本章知识要点: • 80x86指令的基本格式。 • 80x86...

    传感网应用开发:CC介绍.pptx

    标准的8051每个指令周期为12个时钟周期,但是增强型8051的每个指令周期为一个时钟周期 增强型8051消除了总线状态的浪费。 CC2530的存储器:——物理存储器 2 CC2530的物理存储器是指实际存在的具体存储介质,比如芯片...

    山东科技大学2005年招收硕士学位研究生入学考试微机原理试卷

    1、如果一台微机的CPU的时钟频率是20MHz,该CPU的一个总线周期含有4个时钟周期,那么此机的总线周期为多少? 2、在指令MOV BX,VAR[DI]中,如果DS=2000H,DI=0500H,VAR=0100H,则源操作数的物理地址是多少? 3、用...

    基础电子中的单片机中晶振的作用

    -个机器周期包括12个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHz晶振,它的时钟周期是1/12us,它的一个机器周期是12×(1/12)us,也就是1us.  MCS-51单片机的所有指令中,有一些完成得比较快,只要一个机器周期就行了,有...

    计算机组成原理--实验八-简单模型计算机实验.doc

    实验原理 基本整机模型数据框图如图所示,计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成, CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列 来完成,即一条机器指令对应一个微程序...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics