時鐘週期也稱為振盪週期，定義為時鐘頻率的倒數。時鐘週期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。時鐘週期是乙個時間的量。時鐘週期表示了sdram所能執行的最高頻率。更小的時鐘週期就意味著更高的工作頻率。
時鐘週期是同步電路中時鐘基礎頻率的倒數。它以時間動作重複的最小週期來度量，度量單位採用時間單位。在單個時鐘週期內（現代非嵌入式微處理器的這個時間一般都短於1納秒），邏輯零狀態與邏輯一狀態來回切換。由於發熱和電氣規格的限制，週期裡邏輯零狀態的持續時間歷來要長於邏輯一狀態。
在微程式控制器中，時序訊號比較簡單，一般採用節拍電位——節拍脈衝二級體制。就是說它只要乙個節拍電位，在節拍電位又包含若干個節拍脈衝（時鐘週期）。節拍電位表示乙個cpu週期的時間，而節拍脈衝把乙個cpu週期劃分為幾個叫較小的時間間隔。根據需要這些時間間隔可以相等，也可以不等。
指令週期是取出並執行一條指令的時間。
指令週期常常有若干個cpu週期，cpu週期也稱為機器週期，由於cpu訪問一次記憶體所花費的時間較長，因此通常用記憶體中讀取乙個指令字的最短時間來規定cpu週期。這就是說，一條指令取出階段（通常為取指）需要乙個cpu週期時間。而乙個cpu週期時間又包含若干個時鐘週期（通常為節拍脈衝或t週期，它是處理操作的最基本的單位）。這些時鐘週期的總和則規定了乙個cpu週期的時間寬度。
對於軟體工程師來說，印象流我們可能會覺得執行一條指令乙個時鐘週期嘛，一條指令算是乙個最小的原子操作，不可能再細分了吧。
如果看看諸如《see mips run》，《arm體系架構》等書籍就會了解到，這個問題可沒這麼簡單了，因為處理器設計中使用了流水線技術。
一條指令還是相當複雜的，處理器在乙個時鐘週期內肯定是完不成的，可能需要好多個時鐘週期來完成執行。如果這樣讓處理器執行完一條指令，再去執行另一條，處理器的效率是很低的，假如一條指令是5個時鐘週期完成，對於500mhz的處理器序列執行指令，1秒內取指100000000次。
因此處理器引入了流水線技術，將一條指令劃分為多個功能，由不同的功能部件來執行，並且這些功能部件可以並行工作。下面是乙個arm7的**流水線執行圖。
流水線劃分為取指 解碼 執行，但並不是僅需3個時鐘週期即執行完指令。因為執行單元模組的操作較多，可能需要多個週期，取指 解碼一般是乙個時鐘週期，這樣可以看出雖然一條指令完成需要多個時鐘週期，但是總體來說看在每個時鐘週期都有一條指令開始取指。如果我們的處理器是500mhz，則1秒內取指了500000000次。
不同的處理器設計時流水線級數不一樣，現在主流的有** 五級 七級，增加流水線級數，簡化流水線的各級邏輯，可以提高處理器的效能。
回答咱們開頭的問題也就明白了，一條指令需要的時鐘週期還真不固定，這得看處理器的流水線級數，也得看該指令的複雜度，在執行階段需要幾個時鐘週期。
對於流水線各級具體工作這裡就不細說了，網上文章很多，畢竟咱們是做軟體的，硬體點到為止，流水線各級工作是有處理器內部邏輯單元來完成的，對於軟體來說都是不可見的，軟體可操作的最小原子操作就是指令。
不過呢，處理器的流水線技術在有乙個事情對咱們軟體造成了影響，那就是pc值。
據我了解的處理器流水線設計，前**基本都是取指 解碼 執行。處理器的pc暫存器中儲存的是處理器的取指位址，根據上述流水線機制，而我們的處理器執行的指令位址是落後於要去預取的指令的位址，落後2個時鐘週期。
也就是說我們在取了第一條指令後，等該指令到了執行階段時，我們的處理器其實已經預取了往後的第二條指令了。
對於32位處理器，一條指令佔據4位元組。這也就是pc值 = 當前指令位址 + 8的根本原因啦。
處理器一條指令需要幾個時鐘週期？
思考個小問題，處理器執行一條指令需要幾個時鐘週期。對於軟體工程師來說，印象流我們可能會覺得執行一條指令乙個時鐘週期嘛，一條指令算是乙個最小的原子操作，不可能再細分了吧。如果看看諸如 see mips run arm體系架構 等書籍就會了解到，這個問題可沒這麼簡單了，因為處理器設計中使用了流水線技術。...
ARM指令協處理器處理指令
arm支援16個協處理器，在程式執行過程中，每個協處理器忽略屬於arm處理器和其他協處理器指令，當乙個協處理器硬體不能執行屬於她的協處理器指令時，就會產生乙個未定義的異常中斷，在異常中斷處理程式中，可以通過軟體模擬該硬體的操作，比如，如果系統不包含向量浮點運算器，則可以選擇浮點運算軟體模擬包來支援向...
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