时钟周期
时钟周期.机器周期.指令周期的含义
时钟周期.机器周期.指令周期的含义时钟周期：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250ns。
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第 1 页拍（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），二个节拍定义第 2 页为一个状态周期（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，则第 3 页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。
51单片机指令周期,机器周期,时钟周期详解
51单片机指令周期，机器周期，时钟周期详解51单片机有指令周期，机器周期，时钟周期的说法，看似相近，但是又都不太一样，很容易混淆。
还是详细分析一下。
时钟周期：单片机外接的晶振的振荡周期就是时钟周期，时钟周期=振荡周期。
比方说，80C51单片机外接了一个11.0592M的晶体振荡器，那我们就说这个单片机系统的时钟周期是1/11.0592M，这里要注意11.0592M是频率，周期是频率的倒数。
机器周期：单片机执行指令所消耗的最小时间单位。
我们都知道51单片机采用的CISC(复杂指令指令集)，所以有很多条指令，并且各条指令执行的时间也可能不一样(有一样的哦)，但是它们执行的时间必须是机器周期的整数倍，这就是机器周期的意义所在。
8051系列单片机又在这个基础上进行细分，将一个机器周期划分为6个状态周期，也就是S1-S6，每个状态周期又由两个节拍组成，P1和P2，而P1=P2=时钟周期。
这也就是经常说的8051系列单片机的的时钟频率是晶振频率的12分频，或者是1/12，就是这个意思。
现在(截至2012)新的单片机已经能做到不分频了，就是机器周期=时钟周期。
指令周期：指令周期执行某一条指令所消耗的时间，它等于机器周期的整数倍。
传统的80C51单片机的指令周期大多数是单周期指令，也就是指令周期=机器周期，少部分是双周期指令。
现在(截至2012)新的单片机已经能做到不分频了，并且尽量单指令周期，就是指令周期=机器周期=时钟周期。
来看这张8051单片机外部数据，这里ALE和$PSEN$的变化频率已经小于一个机器周期，如果使用C语言模拟这个信号是没有办法做到的一一对应的，所以只能尽量和上面的时序相同，周期延长。
单片机时钟周期、机器周期、指令周期与总线周期
单片机时钟周期、机器周期、指令周期与总线周期时钟周期：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。
具体计算就是1/fosc。
也就是说如果晶振为1MHz，那么时钟周期就为1us;6MHz的话，就是1/6us。
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。
具体计算为：时钟周期Xcycles。
如果单片机是12周期的话，那么机器周期就是T×12。
假设晶振频率为12M，单片机为12周期的话，那么机器周期就是1us。
例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M秒;52系列单片机一个机器周期等于12个时钟周期。
设晶振频率为12MHz时，52单片机是12T的单片机，即频率要12分频。
单片机周期
首先明确几个概念：时钟周期、振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期1、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），2个节拍定义为状态周期（用S表示）时钟周期是单片机中最小的时间单位。
eg：12M晶振的单片机，时钟周期=振荡周期=1/12 us。
2、机器周期：定义为完成一项基本操作所需要的时间，称为机器周期。
在计算机中，为了方便管理，把一条指令的执行过程分为若干个阶段，每个阶段去执行一项基本操作。
如：取指令，存储器读，存储器写等。
在51单片机中1个机器周期由6个状态周期组成，也就是12个时钟周期=12 x 1/12 us =1 us定义机器周期是因为时钟周期时间太短，根本做不了什么。
3、指令周期：定义为执行一条指令所需的时间。
通常，包含一个机器周期的指令称为单周期指令，比如 MOV指令，CLR指令等。
包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
另外还有四周期指令。
判断指令是单周期指令还是双周期指令，最可靠的是查指令表。
我在网上找到了一个规律总结，此规律应按照顺序进行判断，前一条原则高于后一条（主要指2～6），按顺序检查到哪一条满足，就归属哪一类：1、MUL、DIV：仅有的4周期指令2、包含DPTR和PC的指令均为2周期指令3、所有的绝对跳转和条件转移指令，均为2周期指令4、所有包括A寄存器的指令，均为单周期指令5、位操作指令中，ANL和ORL是2周期指令6、所有包含立即地址的指令，除INC direct及DEC direct外，均为2周期指令7、剩下的均为单周期指令。
定时器工作在16位计数模式的时候有两个个参数TH跟TL 这2个参数都是8位(0-255)的，不能直接接受16位(0-65535)数据为了使高8位赋值到TH里面就要采用除以256的方法，等效于>>8(2的8次方=256)，就相当于把高字8位移动到低8位的位置了求余数是为了把低8位赋值到TL里面，当不能被256整除留下的余数范围只有0-255以内。
1.时钟周期即晶振的单位时间发出的脉冲数
1.时钟周期即晶振的单位时间发出的脉冲数，12MHZ=12×10的6次方，即每秒发出12000000个脉冲信号，那么发出一个脉冲的时间就是时钟周期，即1/12微秒。
2.一个机器周期等于12个时钟周期，所以是1微秒。
1.时钟周期为晶振频率的倒数：1/12微秒；2.机器周期为12个时钟周期：1微秒；时钟周期也叫震荡周期，就是晶振震荡的周期。
时钟周期=(1/12)uS，机器周期=12*(时钟周期）=1uS （1微秒）时钟周期1/12uS，约0.083微秒机器周期1uS （1微秒）设MCS-51单片机的晶振频率为12MHZ，试编写10ms的延时程序（要求误差不超过0.003ms）。
2011-6-29 13:27提问者：qiicanqiong|悬赏分：5 |浏览次数：726次2011-6-29 13:53最佳答案我们用汇编语言写单片机延时10ms的程序（用的是12MHz晶振的MCS-51），可以编写下面的程序来实现：MOV R5,#5 ①D1: MOV R6,#4 ②D2: MOV R7,#248 ③DJNZ R7,$ ④DJNZ R6,D2 ⑤DJNZ R5,D1 ⑥RET ⑦这个延时程序共有七条指令，现在就每一条指令执行的次数和所耗时间进行分析：第一条，MOV R5,#5 在整个程序中只执行一次，且为单周期指令，所以耗时1μs，第二条，MOV R6,#4 看⑥的指令可知，只要R5-1不为0，就会返回执行这条指令，共执行了R5次，共耗时5μs，第三条，MOV R7,#248 同第二条类似，只要R6-1不为0，就会返回执行这条指令，同时受到外部循环R5的控制，共耗时R5*R6*1=20μs，第四条，DJNZ R7,$ 只要R7-1不为0，就执行这条指令，同时受到外部循环的控制，由于该指令是双周期指令，共耗时为R7*R6*R5*2=9920μs，第五条，DJNZ R6,D2 只要R6-1不为0，就反复执行此条指令（内循环R6次），又受外循环R7的控制，共耗时R6*R5*2=40μs，第六条，DJNZ R5,D1 只要R5-1不为0，就反复执行此条指令,耗时为R5*2=10μs，第七条，RET 此指令为双周期指令，耗时为2μs，我们也要考虑在调用子程序时用到LCALL指令，耗时2μs，最后可以得到总的延时为：1+5+20+9920+40+10+2=9998μs=10ms我们可以总结延时总时间的公式：延时总时间=[(2*一层循环次数+3)*二层循环次数+3]*三层循环次数+3注意此公式只适用于三层以内的循环DELY :MOV R7,#10DELY1:MOV R6,#199DELY2:NOPNOPNOPDJNZ R6,DELY2NOPDJNZ R7,DELY1NOPNOPNOPNOPNOPRET延时时间：1+10*(199*5+4) +5+2=9998 uS，再加上调用指令2uS，正好10mS。
指令周期机器周期等各种周期介绍
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。
时钟周期、机器周期、指令周期、总线周期
1.时钟周期:(晶振频率倒数、控制计算机节奏)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:（指令中单个阶段的执行周期）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由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。
主频,时钟周期,机器周期,运算速度要求
才能完成，完成一条指令所需的时间就是指令周期，当然不同的指令，其指令周期就不一样的了。一般为1～2个机器周期，乘除指令为4个机器周期。
DSP广泛应用于通信、语音、雷达、仪器仪表等领域。针对不同应用，市场上有许多型号的DSP产品。以TI的产品为例，从用途上分，有Ｃ2000系列定点DSP，因为集成了大量外设资源，更多地用于控制领域；Ｃ5000系列定点低功耗DSP，主要用于消费产品和通信领域；还有Ｃ6000高速高性能DSP，主要用于网络和图像处理。
面对众多型号，拿到一个项目时要选择何种DSP呢？运算速度、功耗、结构、价格等都是需要考虑的地方，但运算速度无疑是首要考虑的，只有满足运算速度的前提下，选择能够适应其他要求的产品才是最合理的。下面就以实例讨论一下如何计算运算速度。 DSP处理的是数字信号，往往来源于前端模拟信号采样。如果信号为50Hz的正弦信号，每周期要采80个点才能满足后续算法精度要求，那么采样频率为4000Hz，采样点的时间间隔为250μs。即所有相关运算必须在250μs的时间内完成。假设采样点需要进行FFT这样的乘加运算，假定DSP执行一次乘加运算的时间只有１个指令周期，那么在两个采样点之间需要完成4096个乘加运算时，指令周期则必须小于250μs／4096=61.2ns，否则不能实现实时处理（在这里还没有考虑获取采样点的时间）。
有些DSP具有DMA模块，可以在没有CPU的参与下完成采集。例如语音编码算法，一桢信号为30ms，而一桢信号处理算法程序必须要在30ms内完成。若DSP的指令周期为20ns，则一桢时间内DSP能够提供的最大运算量为150万条指令。因此，一桢信号对应的算法程序不能超过150万条指令，否则就要更换速度更快的DSP了。
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时钟周期（Clock Cycle）：又称节拍周期，是处理操作的最基本单位。
(晶振频率的倒数，也称T状态) 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。
指令周期（Instruction Cycle）：取出并执行一条指令的时间。
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。
机器周期:通常从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
),它一般由12个时钟周期组成。
而时钟周期=1秒/晶振频率，因此单片机的机器周期=12秒/晶振频率。
总线周期（BUS Cycle）：也就是一个访存储器或I/O端口操作所用的时间。
指令周期、总线周期和时钟周期之间的关系：一个指令周期由若干个总线周期组成，而一个总线周期时间又包含有若干个时钟周期。
问:某处理器时钟频率250MHZ，每4个时钟周期组成一个机器周期，执行一条指令，平均需要3个机器周期，则该处理器一个机器周期为_ns?
在运算的过程中，单位是怎样换算的，1s除250MHz是什么？
答：250MHZ=250000000HZ,就是一秒钟震动的次数，1S=1000ms=1000000μs=1000000000ns,你的周期数算出来了，1S/250MHZ＝1000000000ns/250000000HZ=4ns,就是说一个频率周期需要4ns，那么，每四个时钟周期一个机器周期，那么一个机器周期等于4*4ns=16ns.
若处理器的时钟频率为500MHz ,每4个时钟周期组成一个计算机周期,执行一条指令
平均需要三个机器周期, 则该处理器的一个机器周期为________ns ,平均执行速度为____________MIPS .指令周期是一条指令执行的时间，一个指令周期分成若干机器周期，一个机器周期中又有若干个时钟周期。
时钟周期＝ 1 / 时钟频率，
上题中：
时钟周期＝ 1 / 500 ×1000000000 ＝ 2 ns
机器周期＝时钟周期× 4 ＝8 ns
指令周期＝机器周期× 3 ＝24 ns
平均执行速度为：1 ÷指令周期＝ 1 ÷24 ×1000000000 ÷1000000 ＝41.67 MIPS 若处理器的时钟频率为500MHz 时钟周期为1000 / 500 = 2 ns 每4个时钟周期组成一个计算机周期机器周期为2*4 = 8 ns 执行一条指令平均需要三个机器周期1000/(8*3)=41.667 MIPS 或500(时钟频率) / 4 /3 相关公式
执行最快指令所需时间即CPU指令周期=(1个机器（计算机）周期) 转换成（时钟周期数）÷CPU 主频（单位ns 十亿分之一秒纳秒）CPU的MIPS(每秒百万条指令)即最高速率= CPU指令周期的倒数÷1M * 1个机器（计算机）周期执行的指令数。