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单片机时钟周期计算方法详解

单片机的机器周期和时钟周期分别怎么算的,还请举例说明下?

你好!我们以51为例(各个MCU计算方式不同)。
外部晶振为12Mhz,振荡周期=时钟周期=12Mhz。
机器周期为12个时钟周期,即1Mhz。
周期是时间的倒数。
也就是说1个机器周期1/1Mhz=1us指令周期:51是一个复杂的指令集,所以一条指令需要1到3个机器周期来执行(取决于指令)。
如果您有任何疑问,请询问。

某CPU主频为100MHz,每个指令周期为2.5个CPU周期,该机平均指令执行速度为多少MIPS?

(1)时钟周期:1/时钟频率=1/100=0.01us

机器周期:n个时钟周期=2*0.01us=0.02us

指令周期:n个机器周期=2.5*0.02us=0.05us

平均指令执行速度=1/指令周期=1/0.05us=20MIPS

(2)机器周期:n个时钟周期=4*0.01us=0.04us

指令周期:n个机器周期=5*0.04=0.2us

平均指令执行速度=1/指令周期=1/0.2us=5MIPS

结论:主频相同的两台机器执行速度不一定相同。

CPU时钟周期是怎么计算的

主频率等于倍频乘以外部频率。
处理器周期也称为机器周期。
由于处理器访问一次内存需要很长时间,因此处理器周期通常用从内存中读取一个指令字的最短时间来指定。
这意味着指令的获取阶段需要CPU周期时间。
一个CPU周期时间由几个时钟周期组成,通常是一个节拍脉冲或T周期,它是处理操作的最基本单位。
这些时钟周期的总和指定了CPU周期的持续时间。

时钟周期单片机时钟周期

在微控制器的操作中,时钟周期起着核心作用。
它是衡量微控制器工作时间的基本单位,对于人类来说就像秒时间一样重要。
一个完整的操作过程,或者说一次状态的改变,往往是由两个连续的振荡周期组成,称为一个时钟周期。
这里的振荡周期是单片机内部振荡器产生的基本信号周期,是时钟周期的基础。
振荡频率,通常表示为fosc,是指单片机振荡器每秒产生的周期数。
时钟周期Tosc,简单来说就是该频率的倒数,即1/fosc。
例如,当晶振频率设置为12兆赫兹(MHz)时,时钟周期Tosc的计算就相当直观:Tosc=1/12MHz,换算为微秒(us),即Tosc=1/(12*10^6)us,约83.33us。
因此,了解单片机的时钟周期对于掌握其工作原理、优化系统性能至关重要。
振荡频率越高意味着时钟周期越短,反之亦然,这直接影响单片机的处理速度和效率。
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