控制器 集成电路 逻辑门 缓存 处理器 微架构
主页 正文

总线、时钟、机器周期关系解析

总线周期,时钟周期和机器周期之间的关系是什么?

关系:如果周期定义为单位1us。
指令周期1~4us; 时钟周期为1/6us,总线周期为2/3us(一个总线周期一般由4个时钟组成)。

指令周期:一个周期是指执行一条指令所需的总时间,通常由1到4个周期组成。
总线周期:CPU通过总线访问微处理器外部(存储器或I/O接口)所需的时间通常称为总线周期。
时钟周期:也称为状态周期。
这是振动周期的两倍。

附加信息:

概念分析

机器周期和总线周期没有明确的互斥关系。
一个周期是指完成一个基本操作所花费的时间,这个基本操作有时可以包括总线读取和写入。
因此,包括总线周期,但有时与总线读写无关。

指令周期:这是CPU的一个关键指标,指的是获取和执行一条指令所花费的时间。
一般来说, 该装置是机械式的; 单指令执行周期; 分为两个指令执行周期等等。
大多数处理器的指令(ARM、DSP)都是单指令周期使用操作。

机器周期:完成一个基本操作的时间单位,例如索引取周期和取数周期。

时钟周期:CPU晶振频率的倒数。
(想象一下:一个晶振所需的时间)

一个周期一般是一条指令所需的时间,有的指令需要两个周期,DJNZ就是两周期指令。

时间:完成任务的时间。

参考来源:百度百科--循环

参考来源:百度百科--机器循环

时钟周期,机器周期,指令周期关系

三者之间的关系:指令周期由几个机器周期组成,机器周期由几个时钟周期组成。

时钟周期:也称为振荡周期,由微控制器的片上振荡电路(OSC)以时钟频率的倒数产生。
按时间顺序。
例如,如果微控制器的时钟频率为1 MHz,则时钟时间T应为1μs。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作节奏,它控制着计算机的工作节奏。
显然,对于同一类型的计算机,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周期和设备不一样,所以你需要的时钟周期频率范围也不一定相同。

机器周期:也称为CPU周期。
在计算机中,为了便于管理,通常将指令执行过程分为几个阶段(如取指、译码、执行等),每个阶段完成一个基本操作。
完成一个基本操作所需的时间称为一个机器周期。
一般来说,一个机器周期由几个时钟周期组成。

指令周期:CPU每次取指并执行一条指令,都要完成一系列的操作。
换句话说,指令周期是获取指令并执行它所花费的时间。
由于每条指令的运算功能不同,因此不同指令的指令周期也不同。
例如,加法的教学周期与乘法的教学周期不同。

单片机一个机器周期等于多少个时钟周期?

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(时钟周期是单片机外部晶振的倒数,如12M晶振,其时间周期 是1/12us),这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只完成一项最基本的动作。
对于某款单片机,如果采用1MHZ的时钟频率,则时钟周期为1us; 如果使用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节奏)。
显然,对于同一类型的计算机,时钟频率越高,计算机的运行速度就越快。
然而,由于不同的计算机硬件电路和设备并不完全相同,因此所需的时钟周期频率范围也不一定相同。
常用的8051单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。
在8051单片机中,1个时钟周期定义为1个节拍(用P表示),2个节拍定义为1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,常常将一条指令的执行过程分为几个阶段,每个阶段完成一个任务。
例如:取指令、读内存、写内存等。
这些任务中的每一个都称为基本操作。
完成一个基本操作所需的时间称为一个机器周期。
一般一个机器周期由几个S周期(状态周期)组成。
8051系列单片机的一个机器周期由6个S周期(状态周期)组成。
如前所述,一个时钟周期定义为一个节拍(用 P 表示),两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1个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
3.指令周期 指令周期是执行一条指令所需的时间,一般由几个机器周期组成。
不同的指令需要不同数量的机器周期。
对于一些简单的单字节指令,在取指令周期中,指令被取入指令寄存器后,立即译码执行,不需要其他机器周期。
对于一些更复杂的指令,例如传送指令和乘法指令,需要两个或更多机器周期。
一般来说,包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二周期指令。
所以如果你的晶振频率是f,那么一个时钟周期就是1/f,机器周期就是12*1/f。
将你的频率代入公式,结果就出来了……

机器周期时钟周期和指令周期三者的关系是

机器周期、时钟周期和指令周期之间的关系是:一个指令周期包含多个机器周期,一个机器周期包含多个时钟周期。
每个指令周期内的机器周期数可以变化,并且每个机器周期内的时钟周期数也可以变化。
一条指令周期通常用多个CPU周期来表示,CPU周期也称为机器周期。
机器周期是指完成一个基本操作的时间单位,例如索引取周期、取数周期等。
通常完成一个基本操作所需的时间对应于计算机主频率的倒数,即时钟周期。
时钟周期是计算机运行时最基本的时间单位,对应于完成一次微操作所需的时间。
热门资讯
台式机双固态硬盘安装指南
王者荣耀数据能清除吗
苹果快捷指令全攻略必备常用指令汇总
解析工业总线三类现场总线类型详解
Win10虚拟内存设置指南优化系统性能的最佳方案
常见的总线类型有哪些(常见的总线标准有哪些)
精简指令集与复杂指令集的区别
STM32中断类型详解与优化策略