計算機基礎 時間週期 機器週期 指令週期

2021-08-14 07:12:55 字數 1489 閱讀 1736

計算機基礎 時間週期 機器週期 指令週期

時鐘週期

時鐘週期也稱為振盪週期,定義為時鐘脈衝的倒數(可以這樣來理解,時鐘週期就是微控制器外接晶振的倒數,例如12m的晶振,它的時間週期就是1/12 us),是計算機中最基本的、最小的時間單位。

在乙個時鐘週期內,cpu僅完成乙個最基本的動作。對於某種微控制器,若採用了1mhz的時鐘頻率,則時鐘週期為1us;若採用4mhz的時鐘頻率,則時鐘週期為250us。由於時鐘脈衝是計算機的基本工作脈衝,它控制著計算機的工作節奏(使計算機的每一步都統一到它的步調上來)。顯然,對同一種機型的計算機,時鐘頻率越高,計算機的工作速度就越快。但是,由於不同的計算機硬體電路和器件的不完全相同,所以其所需要的時鐘周頻率範圍也不一定相同。我們學習的8051微控制器的時鐘範圍是1.2mhz-12mhz。

在8051微控制器中把乙個時鐘週期定義為乙個節拍(用p表示),二個節拍定義為乙個狀態週期(用s表示)。

機器週期

在計算機中,為了便於管理,常把一條指令的執行過程劃分為若干個階段,每一階段完成一項工作。例如,取指令、儲存器讀、儲存器寫等,這每一項工作稱為乙個基本操作。完成乙個基本操作所需要的時間稱為機器週期。一般情況下,乙個機器週期由若干個s週期(狀態週期)組成。8051系列微控制器的乙個機器週期同6個s週期(狀態週期)組成。前面已說過乙個時鐘週期定義為乙個節拍(用p表示),二個節拍定義為乙個狀態週期(用s表示),8051微控制器的機器週期由6個狀態週期組成,也就是說乙個機器週期=6個狀態週期=12個時鐘週期。

指令週期

指令週期是執行一條指令所需要的時間,一般由若干個機器週期組成。指令不同,所需的機器週期數也不同。對於一些簡單的的單位元組指令,在取指令週期中,指令取出到指令暫存器後,立即解碼執行,不再需要其它的機器週期。對於一些比較複雜的指令,例如轉移指令、乘法指令,則需要兩個或者兩個以上的機器週期。

通常含乙個機器週期的指令稱為單週期指令,包含兩個機器週期的指令稱為雙週期指令。

1hz = 1/秒  

1 千赫 khz 10^3 hz 1 000 hz   

1 兆赫 mhz 10^6 hz 1 000 000 hz   

1 吉赫 ghz 10^9 hz 1 000 000 000 hz  

1 太赫 thz 10^12 hz 1 000 000 000 000 hz  

1 拍赫 phz 10^15 hz 1 000 000 000 000 000 hz  

1 艾赫 ehz 10^18 hz 1 000 000 000 000 000 000 hz

秒 · 毫秒·微秒 ·納秒 ·皮秒 ·飛秒 1秒=1000毫秒(ms) 1秒=1,000,000 微秒(μs) 1秒=1,000,000,000 納秒(ns) 1秒=1,000,000,000,000 皮秒(ps) 1秒=1,000,000,000,000,000 飛秒(fs)

飛秒 飛秒(femtosecond)1飛秒為千萬億分之一秒,10 ? 15秒或0.001皮秒(1皮秒是10^-12秒)。在一飛秒中光可以在真空內傳播0.3微公尺,可見光的振盪週期為1.30到2.57飛秒。

時鐘週期,機器週期,指令週期

時鐘週期也稱為振盪週期,定義為時鐘脈衝的倒數 可以這樣來理解,時鐘週期就是微控制器外接晶振的倒數,例如12m的晶振,它的時間週期就是1 12 us 是計算機中最基本的 最小的時間單位。在乙個時鐘週期內,cpu僅完成乙個最基本的動作。對於某種微控制器,若採用了1mhz的時鐘頻率,則時鐘週期為1us 若...

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