單片機指令周期

⑴ 單片機的指令周期與時鍾頻率

時鍾頻率的1/12就是指令周期的倒數。
比如89c51單片機的指令周期是1微秒，時鍾周期就是1/12微秒，其時鍾頻率是12MHz。

⑵ 什麼是單片機的機器周期、震盪周期和指令周期他們之間是什麼關系

機器周期

計算機中，常把一條指令的執行過程劃分為若干個階段，每一個階段完成一項工作。

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。

振盪周期

振盪周期，定義為時鍾脈沖的倒數（時鍾周期就是單片機外接晶振的倒數，例如12M的晶振，它的時鍾周期就是1/12us），是計算機中的最基本的、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。時鍾脈沖是計算機的基本工作脈沖，控制著計算機的工作節奏。時鍾頻率越高，工作速度就越快。

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。

三者的關系:振盪周期是最小單位,機器周期需要1個或多個振盪周期,指令周期需要1個或多個機器周期;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。

(2)單片機指令周期擴展閱讀

單片機（Microcontrollers）是一種集成電路晶元，是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在工業控制領域廣泛應用。

從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，發展到現在的300M的高速單片機。

發展歷史

單片機（Microcontrollers）誕生於1971年，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此後在8051上發展出了MCS51系列MCU系統。基於這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。

隨著工業控制領域要求的提高，開始出現了16位單片機，但因為性價比不理想並未得到很廣泛的應用。

90年代後隨著消費電子產品大發展，單片機技術得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是後來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，並且進入主流市場。

而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數百倍。高端的32位Soc單片機主頻已經超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。

當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用，大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。

⑶ 單片機的指令周期是執行一條指令所需要的時間，一般由若干個機器周期組成 這個是對的還是錯的啊！

指令周期是執行一條指令所需要的時間
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,同理還有多周期指令。

該問題的關鍵在於"一般"的含義是什麼 比例佔多少
"若干個"的范圍是 >0?? >1??

⑷ 單片機C語言中執行一次： i=1; while(i--); 需要幾個指令周期啊

需要幾個指令周期與i的數據類型有關;
參考如下：
int型2位元組
9: while(i--);
C:0x000F EF MOV A,R7 1個指令周期
C:0x0010 1F DEC R7 1個指令周期
C:0x0011 8E83 MOV DPH(0x83),R6 2個指令周期
C:0x0013 7001 JNZ C:0016 2個指令周期
C:0x0015 1E DEC R6 1個指令周期
C:0x0016 4583 ORL A,DPH(0x83) 1個指令周期
C:0x0018 70F5 JNZ C:000F 2個指令周期
9*（r7+1）+（256*9+1）*r6+1個指令周期
char型1位元組
12: while(a--);
C:0x0027 AF05 MOV R7,0x05 2個指令周期
C:0x0029 1D DEC R5 1個指令周期
C:0x002A EF MOV A,R7 1個指令周期
C:0x002B 70FA JNZ C:0027 2個指令周期
6*(r5+1)個指令周期
此應用每個指令周期1us。（1e-6s）
已上是keil C 4的編譯器的結果。

⑸ 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

單片機的機器周期=12秒/晶振頻率，時鍾周期=振盪周期，等於單片機晶振頻率的倒數，如常見的外接12M晶振，那它的時鍾周期=1/12M。

時鍾周期以時間動作重復的最小周期來度量，度量單位採用時間單位。在單個時鍾周期內（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，周期里邏輯零狀態的持續時間歷來要長於邏輯一狀態。

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。

(5)單片機指令周期擴展閱讀

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。

但是，由於不同的計算機硬體電路和器件的不完全相同，所以其所需要的時鍾周頻率范圍也不一定相同。我們學習的 8051單片機的時鍾范圍是1.2MHz-12MHz。

一個機器周期包含六個狀態周期（用S表示）。一個狀態周期有兩個節拍（用P1、P2表示）。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。也就是說一個機器周期=6個狀態周期=12個振盪周期（即時鍾周期）。

⑹ 單片機指令如何確定周期

在單片機的指令資料中都是可以查到的！廠家肯定都是有詳細介紹的，沒有它怎麼編程呀！？當然它上面給的是指令周期數你還要乘以時鍾周期。而時鍾周期是由時鍾振盪頻率決定的。簡言之就是先由單片機的時鍾頻率的倒數得到時鍾時間，然後再乘以每個指令的周期數得到該條指令的周期。

⑺ 51單片機的指令周期是怎麼計算的

指令周期是不確定的，因為她和該條指令所包含的機器周期有關。一個指令周期=1個（或2個或3個或4個）機器周期，像乘法或除法就含有4個機器周期，單指令就只含有1個機器周期。
對於大多說的51單片機來說，1個機器周期=12個時鍾周期（或振盪周期）

也有部分單片機時鍾周期和振盪周期不相等，例如，1個時鍾周期=2個振盪周期。

⑻ 「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。

⑼ 單片機的振盪頻率是12mhz,則一個機器周期是多少us,指令周期是一個固定值嗎

C51單片機，振盪頻率 Fs 是12mhz，則一個機器周期是1us；
指令周期有長有短，最短為一個機器周期；

⑽ 單片機中時鍾周期，機器周期和指令周期的區別

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；
指令周期：指令周期執行某一條指令所消耗的時間。比如51的單周期指令、雙周期指令和四周期指令。