什麼是單片機的機械周期

① 「51單片機時鍾周期」、「機器周期」和「指令周期」如何定義的

1. 時鍾周期:

   時鍾周期也稱為振盪周期,定義為時鍾脈沖的倒數(可以這樣來理解,時鍾周期就是單片機外接晶振的倒數,例如12M的晶振,它的時間周期就是1/12 us),是計算機中最基本的、最小的時間單位。 在一個時鍾周期內,CPU僅完成一個最基本的動作。對於某種單片機,若採用了1MHZ的時鍾頻率,則時鍾周期為1us;若採用4MHZ的時鍾頻率,則時鍾 周期為250us。由於時鍾脈沖是計算機的基本工作脈沖,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,時鍾頻率越高,計算機的工作速度就越快。 8051單片機把一個時鍾周期定義為一個節拍(用P表示),二個節拍定義為一個狀態周期(用S表示)。

2. 機器周期:

   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、存儲器讀、存儲器寫等,這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。一般情況下,一個機器周期由若干個S周期(狀態周期)組成。 8051系列單片機的一個機器周期同6個 S周期(狀態周期)組成。前面已說過一個時鍾周期定義為一個節拍(用P表示),二個節拍定義為一個狀態周期(用S表示),8051單片機的機器周期由6個 狀態周期組成,也就是說一個機器周期=6個狀態周期=12個時鍾周期。 (例如外接24M晶振的單片機,他的一個機器周期=12/24M 秒)

3. 指令周期:

   執行一條指令所需要的時間,一般由若干個機器周期組成。指令不同,所需的機器周期也不同。對於一些簡單的的單位元組指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器後,立即解碼執行,不再需要其它的機器周期。對於一些比較復雜的指令,例如轉移指令、乘法指令,則需要兩個或者兩個以上的機器周期。通常含一個機器周期的指令稱為單周期指令,包含兩個機器周期的指令稱為雙周期指令。

4. 匯流排周期:

   由於存貯器和I/O埠是掛接在匯流排上的,CPU對存貯器和I/O介面的訪問,是通過匯流排實現的。通常把CPU通過匯流排對微處理器外部(存貯器或 I/O介面)進行一次訪問所需時間稱為一個匯流排周期。

總結:

1. 時鍾周期是最小單位,機器周期需要1個或多個時鍾周期,指令周期需要1個或多個機器周期；

2. 機器周期指的是完成一個基本操作的時間,這個基本操作有時可能包含匯流排讀寫,因而包含匯流排周期,但是有時可能與匯流排讀寫無關,所以,並無明確的相互包含的關系；

3. 指令周期:是CPU的關鍵指標,指取出並執行一條指令的時間。一般以機器周期為單位,分單指令執行周期、雙指令執行周期等。現在的處理器的大部分指令(ARM、DSP)均採用單指令執行周期；

4. 機器周期:完成一個基本操作的時間單元,如取指周期、取數周期。時鍾周期:CPU的晶振的工作頻率的倒數。

② 什麼是單片機機器周期

提起機器周期，可能很多剛剛開始學習單片機的同學都不太了解其具體含義，如果我們換一種說法來理解，即這是一個基本操作所需要的時間，是不是就好理解一些了呢？

在單片機定時器的操作過程中，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、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。

通常情況下，在51單片機的運行過程中，一個機器周期一般是由若干個狀態周期組成。8051系列單片機的一個機器周期同6個狀態周期組成。前面已說過一個時鍾周期定義為一個節拍，二個節拍定義為一個狀態周期，8051單片機的機器周期由6個狀態周期組成，也就是說一個機器周期=6個狀態周期=12個時鍾周期。
參考資料來源：吳鑒鷹吧
貢獻文檔：網路文庫《吳鑒鷹單片機項目實戰精講》
參考實例：吳鑒鷹單片機開發板

③ 什麼是機器周期

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、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。

一般情況下，一個機器周期由若干個S周期（狀態周期）組成。通常用內存中讀取一個指令字的最短時間來規定CPU周期，它一般由12個時鍾周期（振盪周期）組成，也是由6個狀態周期組成。而振盪周期=1秒/晶振頻率，因此單片機的機器周期=12秒/晶振頻率 。

(3)什麼是單片機的機械周期擴展閱讀

在一個時鍾周期內，CPU僅完成一個最基本的動作。由於時鍾脈沖是計算機的基本工作脈沖，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，時鍾頻率越高，計算機的工作速度就越快。

機器周期和匯流排周期並無明確的相互包含的關系。機器周期指的是完成一個基本操作的時間，這個基本操作有時可能包含匯流排讀寫，因而包含匯流排周期，但是有時可能與匯流排讀寫無關。

④ MCS-51單片機的震盪周期，時鍾周期，機器周期，指令周期是如何定義的

震盪周期：沒怎麼聽，看你後面的描述，應該是指
晶振震盪周期。就是晶振產生的正弦波的周期。
時鍾周期：對於標准51單片機來講，就是
晶振震盪周期。
機器周期：標准51單片機，採用12T模式機器周期，即
1個機器周期=12倍時鍾周期。當震盪頻率為12MHz時，機器周期=12/12MHz=1us=0.001ms
指令周期：就是執行某條指令需要的機器周期數量。如自增（++），自減（--）為1個機器周期，而賦值語句（=），則為2個機器周期

⑤ 什麼是機器周期單片機的機器周期與晶振頻率有何關系

個人理解，機器周期是單片機內部邏輯操作處理的基本節拍，它是由基於晶振的時鍾頻率分頻而來，以51單片機為例採用的是12分頻，那麼對應你說的晶振頻率機器周期就是近似1μS。

⑥ 什麼是機器周期

機器周期是在計算機中，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、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。

一般情況下，一個機器周期由若干個S周期（狀態周期）組成。通常用內存中讀取一個指令字的最短時間來規定CPU周期，(也就是 計算機通過內部或外部匯流排進行一次信息傳輸從而完成一個或幾個微操作所需要的時間）。

它一般由12個時鍾周期（振盪周期）組成，也是由6個狀態周期組成。而振盪周期=1秒/晶振頻率，因此單片機的機器周期=12秒/晶振頻率 。

(6)什麼是單片機的機械周期擴展閱讀：

它們之間的關系就是，指令周期由若干個機器周期組成，匯流排周期一般由4個時鍾周期組成。

機器周期和匯流排周期並無明確的相互包含的關系。機器周期指的是完成一個基本操作的時間，這個基本操作有時可能包含匯流排讀寫，因而包含匯流排周期，但是有時可能與匯流排讀寫無關。

指令周期：是CPU的關鍵指標，指取出並執行一條指令的時間。一般以機器周期為單位，分單指令執行周期、雙指令執行周期等。處理器的大部分指令（ARM、DSP）均採用單指令執行周期。

機器周期：完成一個基本操作的時間單元，如取指周期、取數周期。

時鍾周期：CPU的晶振頻率的倒數的。(fantaxy:晶振一次需要的時間)

一個機器周期一般是一條指令花費的時間，也有些是2個機器周期的指令，DJNZ，是雙周期指令。

周期：就是時間，完成一次任務的時間。

⑦ 單片機中的晶振周期、系統時鍾周期、機器周期各是什麼它們之間有何關系

晶振周期：晶振的振盪周期就是時鍾周期，比如12M晶振時鍾周期是1/12M；機器周期是單片機執行指令所消耗的最小時間單位。比如51是12分頻，51的1個機器周期劃分為6個狀態周期、12個節拍；12M晶振機器周期是1/12M*12=1S；

時鍾周期：也稱為振盪周期, 定義為時鍾脈沖的倒數 (可以這樣來理解,時鍾周期就是單 片機外接晶振的倒數, 例如 12M 的晶振, 它的時間周期就是 1/12 us) , 是計算機中最基本的、 最小的時間單位。

機器周期：單片機完成一次完整的具有一定功能的動作所需的時間周期。如一次完整的讀操作或寫操作對應的時間。一個機器周期＝6個狀態周期。【指令周期】： 執行完某條指令所需要的時間周期，一般需要1～4個機器周期，如MUL AB指令是四機器周期指令。一個指令周期＝1～4個機器周期。

關系：時鍾周期，是晶振頻率的倒數。 狀態周期，是時鍾周期的二倍。機器周期，是時鍾周期的12 倍。 如：晶振頻率是 12MHz，時鍾周期就是，(1/12)us。 狀態周期就是，(2/12)us。機器周期就是，(12/12)=1us。

(7)什麼是單片機的機械周期擴展閱讀

例如：在MCS-51單片機的時鍾周期與振盪周期是相等的，12M晶振，振盪周期就是（1/12M）s，
機器周期的時序，由12個時鍾周期（12T）組成，在一些增強型的51單片機中，機器周期縮短為6T，甚至1T，以提高匯流排訪問速率。（飛利浦降為6T，STC已降為1T）

⑧ 單片機的機器周期和時鍾周期分別怎麼算的，還請舉例說明下

你好！
以51為例（不同的MCU計算方法不同）：
外部晶振為12Mhz
，
振盪周期
=
時鍾周期
=
12Mhz
機器周期為12個時鍾周期，即1Mhz。
周期是時間的倒數，即一個機器周期1/1Mhz=1us
指令周期：因為51是復雜指令集，執行一條指令需要1~3個機器周期（根據指令不同而不同）
如有疑問，請追問。

⑨ 什麼是單片機的機器周期，震盪周期和指令周期

(1)振盪周期：也稱時鍾周期，是指為單片機提供時鍾信號的振盪源的周期，一般實驗板上為11.0592MHZ，12MHZ和24MHZ用的也比較多。
■ （2）狀態周期：每個狀態周期為時鍾周期的2倍，是振盪周期經二分頻後得到的。
■ （3）機器周期：一個機器周期包含6個狀態周期S1~S6，也就是12個時鍾周期。在一個機器周期內，CPU可以完成一個獨立的操作。
■ （4）指令周期：它是指CPU完成一條操作的所需的全部時間。