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机器周期 编辑
机器周期也称为CPU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(如取指、译码、执行等),每一阶段完成一个基本操作。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时钟周期组成。
节拍与状态:把振荡脉冲的周期定义为节拍(用p表示)。振荡脉冲经过二分频后定义为状态。一个状态就包含两个节拍 。
机器周期:MCS-51采用定时控制方式,有固定的机器周期,规定一个机器周期的宽度为6个状态,并依次表示为S1-S6。由于一个状态包括两个节拍,因此一个机器周期总共有12个节拍,分别记作S1P1、S1P2、……、S6P2。因此一个机器周期就由12个振荡脉冲周期组成 。
显然,当振荡脉冲频率为12MHz时,一个机器周期为1μs,当振荡脉冲频率为6MHz时,一个机器周期为2μs 。
指令周期:指令周期是最大的时序定时单位,执行一条指令所需要的时间称为指令周期。MCS-51的指令周期根据指令的不同,可分别包含有一、二、四个机器周期 。
指令周期常常用若干个CPU周期数来表示,CPU周期也称为机器周期。由于CPU内部的操作速度快,而CPU访问一次内存所花的时间较长,通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。这就是说,一条指令的取出阶段(通常称为取指)需要一个CPU周期时间。而一个CPU周期时间又包含有若干个时钟周期(通常称为节拍脉冲或T周期,它是处理操作的最基本单位)。这些时钟周期的总和,决定了一个CPU周期的时间宽度。由此可知,取出和执行任何一条指令所需的最短时间为两个CPU周期。对于复杂一些的指令,则需要更多的CPU周期 。
2、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。我们通常把CPU通过总线对微处理器外部(存储器或I/O接口)进行一次访问所需时间,称为一个总线周期 。
2、机器周期和总线周期的关系:机器周期指的是完成一个基本操作的时间,基本操作有时可能包含总线读/写,因而包含总线周期,但是有时可能与总线读/写无关,所以,并无明确的相互包含关系 。
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