STC15系列时钟_stc15系统时钟-优快云博客

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文章详细解释了时钟周期是计算机最基本的时间单位，它控制着CPU的操作节奏。机器周期是执行一个基本操作所需的时间，由若干个时钟周期组成。指令周期是执行一条指令的时间，不同指令所需机器周期数不同。总线周期是CPU通过总线访问外部设备所需的时间。这些概念对于理解单片机的工作原理至关重要。

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不同周期的区别

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。具体计算为︰时钟周期×cycles。
如果单片机是12周期的话，那么机器周期就是12×T。假设晶振频率为24M，单片机为12周期（12T）的话，那么机器周期就是12*（1/24M）秒。52系列单片机一个机器周期等于12个时钟周期（12T）。设晶振频率为12MHz时，频率要12分频。12M经过分频变为1M，由T=1/f =12*（1/12M）,即一个机器周期变为1us

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。
包含一个机器周期的指令成为单周期指令，比如CLR,MOV等等。
包含两个机器周期的指令称为双周期指令。另外还有4周期指令，比如乘法和除法指令。
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。

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。通常把CPU通过总线对微处理器外部(存贮器或 I/O接口)进行一次访问所需时间称为一个总线周期。

时钟周期是最小单位
机器周期需要1个或多个时钟周期，指的是完成一个基本操作的时间
指令周期需要1个或多个机器周期，CPU的关键指标，指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位，分单指令执行周期、双指令执行周期等。