单片机的振荡周期，单片机时钟周期、机器周期、指令周期的区别

对于单片机的振荡周期，单片机时钟周期、机器周期、指令周期的区别，很多网友还不是很明白，今天艾巴小编收集了这方面的知识，就将其分享出来。

操作方法：

1.时钟周期：时钟周期又称振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数(可以理解为时钟周期是单片机外部晶振的倒数，例如12M晶振，其时间周期为1/12 us)，是计算机中最基本、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU只完成一个基本动作。对于单片机，如果采用1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us如果时钟频率为4MHZ，则时钟周期为250us。

因为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伐)。显然，对于同类型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。8051单片机定义一个时钟周期为一拍(用P表示)，两拍为一个状态周期(用S表示)。

2.机器周期：在计算机中，为了便于管理，一条指令的执行过程往往被分成几个阶段，每个阶段完成一项工作。比如取指令，内存读取，内存写入等。每一个都称为一个基本操作。完成一个基本操作所需的时间称为机器周期。一般来说，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六个S周期(状态周期)组成。

如前所述，一个时钟周期被定义为一个节拍(用P表示)，两个节拍被定义为一个状态周期(用S表示)。8051单片机的机器周期由六个状态周期组成，也就是说，一个机器周期=六个状态周期=12个时钟周期。(比如一个带外接24M晶振的单片机，机器周期=12/24M秒)。

3.指令周期：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被解码并执行，不需要其他机器周期。对于一些复杂的指令，如转移指令和乘法指令，需要两个或更多的机器周期。

通常，一个机器周期的指令称为单周期指令，两个机器周期的指令称为双周期指令。

4.总线周期：由于内存和I/O口挂在总线上，CPU通过总线访问内存和I/O接口。通常，CPU通过总线访问微处理器外部(存储器或I/O接口)所需的时间称为一个总线周期。

5.总结：时钟周期是最小单位，机器周期需要一个或多个时钟周期，指令周期需要一个或多个机器周期；机器周期是指完成一个基本操作的时间，有时可能包含总线读写，从而包含总线周期，但有时可能与总线读写无关，因此没有明确的相互包含关系。指令周期：CPU的一个关键指标，指取指令和执行指令的时间。

通常，机器周期分为单指令执行周期和双指令执行周期。目前处理器的大多数指令(ARM，DSP)都采用单指令执行周期。机器周期：完成一个基本操作的时间单位，如取指令周期和取数据周期。时钟周期：CPU晶振工作频率的倒数。

以上知识分享到此为止，希望能够帮助到大家！