单片机/嵌入式|时钟周期和机器周期之间的关系

2022-07-28 单片机

时钟周期和机器周期之间的关系

时钟周期（小）
机器周期（中）
指令周期（大）
作用

【单片机/嵌入式|时钟周期和机器周期之间的关系】
时钟周期（小）时钟周期：单片机时钟控制的基本时间单位。以微秒(μs)作单位。

时钟周期受时钟晶体振荡频率（以Mhz作单位）（可以简单理解为晶振频率）控制，具有物理属性
时钟周期=1/时钟晶体振荡频率
- 例：若时钟晶体振荡频率=6Mhz，求时钟周期:
- 计算:
- 时钟周期=1÷6=0.1667μs

机器周期（中）机器周期：CPU完成一个基本操作(如读数据，写数据，取指令)所需要的时间。

机器周期和时钟周期的计算关系在单片机身上一般都是出厂规定好的，有的单片机机器周期计算模式是可选择的，但大多数是已经固定了的。
人为分频进行规定，机器周期和时钟周期关系一般MCU元件说明书会给出
以AT89S52/52单片机的机器周期和时钟周期关系为例：
- 一个机器周期=12*时钟周期
  - 例：若机器周期为2μs，求时钟周期及晶振频率
  - 计算:
  - 时钟周期=2÷12=1/6(μs)，晶振频率=1/（1/6）=6Mhz

指令周期（大）指令周期:一个或多个机器周期组成

指令周期——机器周期——时钟周期的关系图：

文章图片

作用弄清楚时钟周期和机器周期以后，能根据时钟晶体的频率（时钟晶体频率产品会标有，如12Mhz会标12000）设定延时程序。或者根据元件型号以及元件中设定的延时程序推出晶振频率。

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