计算机周期,也称为机器周期,是指完成一个基本操作所需要的时间。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,每一阶段完成一项工作,这些阶段的工作合起来称为一个基本操作。
CPU周期:
CPU周期也称为机器周期,是CPU完成一个指令所需的时间。一个指令周期通常由若干个CPU周期数来表示。
时钟周期:
时钟周期是CPU内部操作的最基本单位,是处理操作的时间单位。一个时钟周期通常由若干个状态周期组成,并且等于单片机晶振频率的倒数。
振荡周期:
振荡周期是晶振频率的倒数,即1秒每晶振频率。
机器周期与振荡周期的关系:
在单片机中,机器周期等于振荡周期乘以一个固定的系数(例如12),这是因为单片机的机器周期通常由若干个时钟周期组成。
示例计算
假设一个单片机的晶振频率为12MHz(即12,000,000Hz),那么其振荡周期为:
\[
\text{振荡周期} = \frac{1 \text{秒}}{12,000,000 \text{Hz}} = 0.000000833 \text{秒}
\]
由于一个机器周期通常由12个时钟周期组成,因此单片机的机器周期为:
\[
\text{机器周期} = 12 \times 0.000000833 \text{秒} = 0.000001 \text{秒} = 1 \text{微秒}
\]
建议
理解周期概念:首先需要理解周期在计算机中的定义,即完成一个基本操作所需的时间。
掌握周期类型:熟悉CPU周期、时钟周期和机器周期的概念及其关系。
应用实例:通过具体的晶振频率值,可以计算出机器周期和时钟周期,从而更好地理解计算机系统的时间管理。