時鐘周期，機械周期，機器周期，指令周期，晶振等等概念之間的關系是什么?

ID:810680 · 發表于 2020-8-13 11:02

最近學習時經常看到HZ，時鐘周期，機械周期，機器周期，指令周期，晶振等等概念，請問它們之間有什么關系呢？還有是不是都是用來計算時間的？請大師們抽時間幫忙解答？謝謝！

ID:89515 · 發表于 2020-8-13 19:15

指令周期由若干個機器周期組成，而機器周期（機械周期）又包含若干個時鐘周期（振蕩周期）。都可以計算時間

ID:813988 · 發表于 2020-8-13 21:48

振蕩周期就是晶振的頻率，一般由若干個振蕩周期組成一個時鐘周期，就是時鐘周期的倒數就是mcu的頻率。根據手冊，有的產品可以手動設置分頻系數，用于外設，有的不可以自定義分頻系數，只能按照默認分頻，給外設使用。設置mcu的主頻，可以查看手冊。

ID:401564 · 發表于 2020-8-13 22:05

不要問這種問題,就算是別人回答了你也看不明白,就算是明白了也只是你自己感覺明白了而已,其實你還是沒有看明白
HZ這東西都要解釋的話,真的沒有辦法解釋時鐘周期
你還是好好的再看一下單片機硬件方面的知識吧,不然,以后的路不好走

ID:516863 · 發表于 2020-8-14 03:09

HZ ，赫茲，頻率單位，次/秒，例如：中國220V/50Hz交流電，交流電的波形是正弦波，這個50Hz就是50個波，1秒里往返50次；
時鐘周期，單位時間里往返的次數，例如：5次/2分鐘；這個時鐘周期是由你制定，你可以定1分鐘為1個周期也可以定n分鐘為一個周期，然后計算你設定的時間周期里事物發生的次數。

機械周期，一個機械動作的時間，例如：機械錘在2分鐘里錘了120下，那么就是1秒1下，就是機械時間；這個沒法中途停止（必須整數計算，沒有錘半下！），機械正常運轉完成一個機械動作回到原位的時間，即機械周期！除非機器故障，中途卡死，那就沒有完成周期。

機器周期，是指機器做動作的周期，例如：機械手動作：1.抓紐扣 2.放紐扣 3.穿針 4.縫鈕 5回到1，這是機械周期，這個過程也與時間有關，視各步長疊加（1～4各動作使用的時間相加）；假設機械手完成上面1～5，5個動作的耗用時間是25s，那么這個機械周期為25s;這個可以中途暫停或取消并復位。

指令周期：指令可以由人發出，也可以是由電腦，也可以由某一事物觸發，例如：班長安排了上午的任務，下午的任務下午再說，那么，從上午安排完任務到下午安排新的任務，這個過程就是指令周期。

晶振，是人為設定的一個頻率點，利用晶振在電壓電流的作用下諧振在一個固定的頻率，例如：調頻收音，我們調制一個102.5MHz，然后把人聲音樂疊加進去，通過發射臺（基站）發射（廣播），我們用收音機條到102.5HMz，就能收到，再分離出人聲音樂、、晶振的作用非常之多，電腦的計數、時鐘，都由晶振生成，、、、

以上的語言，描述、舉例，不一定嚴謹、正確，但意思接近，提供參考！

ID:814034 · 發表于 2020-8-14 07:29

振蕩周期就是晶振的頻率，一般由若干個振蕩周期組成一個時鐘周期，就是時鐘周期的倒數就是mcu的頻率。根據手冊，有的產品可以手動設置分頻系數，用于外設，有的不可以自定義分頻系數，只能按照默認分頻，給外設使用。

ID:814034 · 發表于 2020-8-14 07:30

振蕩周期就是晶振的頻率，一般由若干個振蕩周期組成一個時鐘周期，就是時鐘周期的倒數就是mcu的頻率。根據手冊，有的產品可以手動設置分頻系數，用于外設，有的不可以自定義分頻系數，只能按照默認分頻，給外設使用。

ID:814034 · 發表于 2020-8-14 07:30

機械周期包含了機械周期

ID:578842 · 發表于 2020-8-14 09:15

我現在學51單片機，只能以此例解釋：
時鐘周期，單片機振蕩一次需要的時間。時鐘振蕩是因為單片機要在時鐘振蕩的節拍下進行工作。
機器周期：單個時鐘周期內單片機根本做不了什么事，所以12倍的時鐘周期就能完成一項基本操作，如取指令，寫寄存器等
指令周期，單片機完成一個指令的周期。指令是有程序決定，所以沒有固定的時間。

ID:813417 · 發表于 2020-8-14 10:32

hz什么都是頻率，計算時間的

ID:612392 · 發表于 2020-8-14 16:37

建議看一下《微機原理與接口技術》北郵版，第31頁，非常清楚的說明了這幾種周期的關系。

ID:744356 · 發表于 2020-8-14 20:28

振蕩周期：為單片機提供定時信號的振蕩源的周期（晶振周期或外加振蕩周期）狀態周期：2個振蕩周期為1個狀態周期，用S表示。振蕩周期又稱S周期或時鐘周期。機器周期：1個機器周期含6個狀態周期，12個振蕩周期。指令周期：完成1條指令所占用的全部時間，它以機器周期為單位

ID:810680 · 發表于 2020-8-17 19:51

cjjdemon 發表于 2020-8-14 16:37
建議看一下《微機原理與接口技術》北郵版，第31頁，非常清楚的說明了這幾種周期的關系。

謝謝提醒！

ID:676437 · 發表于 2020-8-17 22:21

要學會問問度娘哦

ID:808634 · 發表于 2020-10-9 15:42

時鐘周期

   時鐘周期也稱為振蕩周期，定義為時鐘脈沖的倒數（時鐘周期就是單片機外接晶振的倒數，例如12M的晶振，它的時鐘周期就是1/12us），是計算機中的最基本的、最小的時間單位。
   在一個時鐘周期內，CPU僅完成一個最基本的動作。時鐘脈沖是計算機的基本工作脈沖，控制著計算機的工作節奏。時鐘頻率越高，工作速度就越快。

   8051單片機把一個時鐘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）。

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。8051系列單片機的一個機器周期由6個S周期（狀態周期）組成。一個S周期=2個節拍（P），所以8051單片機的一個機器周期=6個狀態周期=12個時鐘周期。

   例如外接24M晶振的單片機，他的一個機器周期=12/24M 秒；

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。

CPU 周期信號、節拍周期信號、節拍脈沖信號三者之間的關系是什么？
   一小塊石英晶體加電后產生壓電反應，在固定頻率振動，產生出電壓按照固定周期變化的脈沖信號。這個高頻率的信號通向分頻器（frequency divider），轉化為比較低頻的信號。

點替換成.（ www點electronics-tutorials.ws/counter/count_1.html ）

   以上圖為例，分頻器分出來的信號有四個頻率。題目中所說 CPU周期信號、節拍周期信號、節拍脈沖信號本質上都是時鐘脈沖的不同分頻，主要區別在于用途上。

   通常來說，CPU 周期信號最“慢”，它決定 CPU 所處的狀態。CPU 執行一條指令的周期叫做指令周期（instruction cycle），指令周期可以劃分為 fetch、decode、和 execute 三個部分，所以也叫 fetch-decode-execute cycle。假設上圖與 QD 頻率相同的信號有三個，QD1、QD2、QD3，它們分別依次處于高電位，那么就可以用它們來控制 CPU 處于 fetch、decode、還是 execute 狀態，這就是 CPU 周期信號。

   節拍周期信號是控制信號，調整電路的功能。比如，現在 CPU 處于 fetch 狀態，仍舊以上圖為例，假設 QC 這個比 QD “快”的信號有 QC1、QC2、QC3……QCi 個，分別對應電路的不同功能（比如，應該將從內存中取來的數字作為指令解釋，還是送給寄存器存起來），誰處于高電位，CPU 就能執行誰決定的功能。

   節拍脈沖信號則是觸發信號，決定電路的實際工作起點。以上圖的 QB 為例，假設 QD1 決定 CPU 處于 fetch 階段，QC1 決定 CPU 的功能是去內存取一個數字，那么 QB 的上升沿會觸發整個電路切實地執行這個功能。

   可以這樣類比：

   某診所周一二三門診，周四五看復診病人，周六日不辦公
——對應三個 CPU 周期

   診所星期一二三 8:00 開始門診，12:00 午休，13:00 繼續門診，17:00 關門
——對應節拍周期

   某個病人星期二 9:00 去看了病
——對應脈沖信號

（注意上面的說法極度簡化，實際的實現要復雜很多，比如振動源不一定是石英，每個 CPU 周期未必等長，CPU 也并不是在某一時刻只能處于單獨一種周期狀態里（詳見 pipelining），乃至周期層級也未必就是三層等等。）

ID:798572 · 發表于 2020-10-11 16:31

HZ是頻率的單位，什么機械，指令晶振，都是一種提供頻率的東西速度越快頻率越高，讀取程序的速度越快，當然不是越快越好，要看你程序設計的時間周期

ID:342954 · 發表于 2020-10-11 17:21

HZ越大,跑得越快, 指令周期最好是1,這樣和就晶振速度一樣傳通51是12周期的,

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時鐘周期，機械周期，機器周期，指令周期，晶振等等概念之間的關系是什么?