时序、时钟周期、机器周期、指令周期的简单总结

最新推荐文章于 2024-12-25 14:00:03 发布
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分类专栏： MCU
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/EastTao/article/details/89049890
本文详细介绍了单片机内部的振荡器与时钟产生电路工作原理，解释了振荡周期、状态周期、机器周期及指令周期的概念，并探讨了它们之间的相互关系。

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片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。

  1. 振荡周期（时钟周期）：是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期，我们开发板上为12MHz
  2. 状态周期: 每个状态周期为时钟周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的
  3. 机器周期: 一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也就是 12 个时钟周期。 在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作
  4. 指令周期: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。 每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS - 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。

总结：指令周期=n机器周期=6状态周期=12时钟周期

设计一个同步时序逻辑电路, 使得每输入4个周期的CLK脉冲, 便输出一个正脉冲, 其宽度为CLK脉冲的周期. 要求用与非门及下降沿触发的JK触发器实现. 如果要求输出脉宽为CLK脉宽, 该如何修改?
weixin_42048463的博客
12-18 3829
从题目要求中, 可以提取出以下关键信息: ①要求使用下降沿触发的JK触发器设计电路, ②如果需要使用逻辑门, 只能使用与非门. ③每输入4个周期的CLK脉冲, 便输出一个正脉冲——换种说法说就是要求设计一个同步4进制加法计数器, 并设计进位输出. ④要求输出脉冲宽度为CLK脉冲宽度, 则当进位输出和CLK信号都为高电平时, 输出才为1; 其它情况输出...
计算机组成原理（4）-中央处理器CPU-时序信号
用来学习的地方
08-23 1万+
时序产生器和控制方式 时序信号：一个用来确定时段执行哪些微操作的标志。就好比我们每天按时吃饭按时上学的时间的规定。 1.组成计算机硬件的器件特性决定了时序信号最基本的体制是电位-脉冲制。 2.取指周期和执行周期发生了什么？ 从时间上来说，取指令事件发生在指令周期的第一CPU周期中，即发生在“取指令”阶段，而取数据事件发生在“执行指令”阶段。 从空间上来说，如果取出的代码是指令，那么一定送...
【计算机组成原理】总线周期、总线时钟周期、总线工作频率、总线时钟频率、总线宽度和总线带宽
最新发布
2401_83447580的博客
12-25 1570
这意味着在总线工作频率一定的情况下，总线宽度越宽，总线带宽就越大，数据传输速率就越高。总线工作频率是指用于协调总线上的各种操作的时钟频率，也称为总线时钟频率，通常以赫兹（Hz）为单位进行度量。总线时钟周期，也称总线周期，是指CPU通过外部总线对存储器或I/O端口进行一次完整的读写操作所需的时间。总线时钟频率与总线工作频率是同一个概念，都是指计算机系统中总线的时钟基础频率，是评定总线性能的重要指标之一。高频率的总线时钟意味着总线能够在更短的时间内完成更多的数据传输操作，从而提高系统的整体性能。
指令周期、时钟周期、总线周期概念辨析
顺其自然~专栏
04-24 7217
《指令周期、时钟周期、总线周期概念辨析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《指令周期、时钟周期、总线周期概念辨析(2页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。 指令周期、时钟周期、总线周期概念辨析在计算机中，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。通常用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
单片机之 时序周期调整
m0_72750024的博客
09-07 743
时序波形调整
单总线CPU设计(定长指令周期3级时序)(HUST).zip
01-06
在定长指令周期的模式下，每个指令的执行时间是固定的，这使得时序控制更为简单。 首先，我们来探讨“时序发生器FSM设计”。时序发生器是CPU的核心部分，它负责产生控制整个处理过程所需的时钟信号和控制信号。这...
MSP430时钟周期 机器周期 指令周期
03-22
在深入探讨MSP430微控制器中的时钟周期、机器周期与指令周期之前，我们首先需要理解这些概念的基本含义及其在系统时序控制中的重要性。MSP430是一款由德州仪器（TI）设计的低功耗、高性能16位微控制器，广泛应用于...
嵌入式（十五）：机器周期&指令周期&状态周期&时钟周期&指令&总线
君陌的博客
05-29 5504
1、CPU=运算器+控制器，对应图灵机的“读写头”，但是图灵机的读写头可以自动取纸带上数据、做运算、存结果。而冯氏结构中进行改进，就是读程序、翻译程序、执行程序。其中读程序和执行程序对应于“自动”；执行程序对应于取数据、做运算、存结果。 2、CPU可抽象成：功能寄存器+运算单元 3、功能寄存器：指令寄存器、程序计数器（下一个指令）、其他功能寄存器 4、运算单元：算术运算、逻辑运算 5、机器指令周期/机器周期T：取指令-翻译指令-执行指令的一个周期所花费的时间，即执行一条指令所需要的时间。 6、主频F：每秒钟
关于时钟周期，机器周期，指令周期等各种周期的总结
cszhangchao的专栏
03-17 3415
在学习计算机组成原理，单片机，嵌入式等课程时，经常会遇到各种周期，大致有如下几种周期： 时钟周期、状态周期 节拍周期、振荡周期 指令周期、机器周期、总线周期 这些周期之间有很多联系，一般都是倍数关系，由最原始的周期分频得到，下面依次叙述各个周期的联系。 1.时钟周期、振荡周期、节拍周期 时钟周期又叫做振荡周期、节拍周期，定义为时钟晶振频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小
单片机机器周期计算说明
07-15
在深入探讨单片机的机器周期计算之前，首先需要对单片机中几个基本的时间单位进行了解：时钟周期、机器周期和指令周期。这些时间单位是理解单片机工作原理及编程的基础，对于进行系统设计和性能评估至关重要。 时钟...
单片机指令周期、机器周期、状态周期、时钟周期
weixin_30900589的博客
11-24 1291
单片机的系统指令周期根据不同的内核架构各有区别。 8051系列单片机采用的是同步式的顺序逻辑系统，整个系统的工作完全是依赖系统内部的时脉信号。它的指令周期、机器周期等也是根据时钟脉冲信号来确定。下面说明机器周期、指令周期等的关系。 时钟周期：又叫时钟振荡周期，指晶振振荡产生的脉冲，一个脉冲表示一个时钟周期。 状态周期：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...
【计算机组成原理】时钟周期、机器周期、指令周期、总线周期、存储周期。
weixin_45827203的博客
07-27 1万+
转载
【微机及接口技术】- 第二章 8086 微处理器（基本时序）
Loup&卡普的博客
10-15 2201
M/IO 变成相应的信号，如果是存储器读，则 M/IO 变成高电平，一直到总线周期的结束，如果是对 IO 端口进行操作的话，就会变成低电平一直到总线周期的结束。如果 CPU 和外设进行数据传输的时候，外设或存储器并没有准备好/处理好这个数据，那么 CPU 会在 T3 和 T4 之间插入一个或多个等待周期，来等待外设或存储器，CPU 会通过查询 READY 信号，来确定什么时候出现这个数据。插入Tw的多少取决于外设的速度。在 T2 状态下，2 地址状态会输出状态信号，这个状态信号会一直保持到总线周期的结束。
时钟周期是干什么的？底层原理是什么？
长风破浪会有时的博客
05-20 2389
通常情况下，处理器时钟频率越高，每秒钟能执行的时钟周期数量就越多，因此处理器的处理速度和计算机的执行效率也就越高。同时，时钟周期的长度也会影响计算机的响应速度和数据传输速度，较短的时钟周期可以提高计算机的响应速度和数据传输速度。总之，时钟周期是计算机系统中的一个重要概念，它用于描述计算机的处理速度和执行效率，同时也是处理器控制和同步各种操作的基本时序信号。时钟周期（Clock Cycle），也称为时钟脉冲或时钟信号，是计算机中的一个基本概念，用于衡量计算机的处理速度和执行效率。
计算机 各种周期
Aidon Zhang's Blog
04-05 4206
http://blog.youkuaiyun.com/yangtalent1206/article/details/5853017 　　计算机系统有一系列的“周期”概念，区别、联系地理解这些概念至关重要。以下对时钟周期、振荡周期、机器周期、CPU周期、状态周期、指令周期、总线周期、任务周期进行简单介绍。周期　　在电子技术中，脉冲信号是一个按一定电压幅度，一定时间间隔连续发出的脉冲信号。脉冲信号之间的时间间隔称为
51单片机的指令周期、机器周期、状态周期、时钟周期
m0_73931287的博客
01-29 5571
51单片机的指令周期、机器周期、状态周期、时钟周期
单片机时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期的理解
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04-26 3万+
在我们做学习单片机时，往往要用到延时程序，而要用**汇编语言**写出来，就必须对几个常见周期有所了解，这也算是学习单片机的基本知识。
什么是指令周期，机器周期，和时钟周期？
黄佳俊的博客
04-22 9114
1、指令周期：是取出一条指令并执行这条指令的时间。一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。 指令周期类型有非访内指令的指令周期、取数指令的指令周期、存数指令的指令周期、空操作指令和转移指令的指令周期。 2、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。 3、时钟周期：也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时
操作系统中调度算法（FCFS、RR、SPN、SRT、HRRN）
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光羽住一
01-21 10万+
决策模式 决策模式说明选择函数在执行的瞬间的处理方式，通常分为以下两类： 非抢占：一旦进入运行状态，就不会终止直到运行结束。 抢占：当前正在运行的进程可以被打断，并转移到就绪态。  一个调度算法是否能抢占，对进程的顺序有着极大的影响。 先来先服务FCFS   先来先服务是最简单的策略，也成为先进先出FIFO。首先它是一个非抢占的。如字面的意思，它根据进程到达时间决定先运行哪一个进程。
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