指令周期(指令周期机器周期和时钟周期之间的关系)

更新时间:2023-02-28 21:06:33 阅读: 评论:0

什么是指令周期,机器周期,和时钟周期

1、指令周期:是取出一条指令并执行这条指令的时间。一般由若干个机器周期组成,是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。

指令周期类型有非访内指令的指令周期、取数指令的指令周期、存数指令的指令周期、空操作指令和转移指令的指令周期。

2、机器周期: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,每一阶段完成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。

3、时钟周期:也称为振荡周期,定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。时钟周期是一个时间的量。时钟周期表示了SDRAM所能运行的最高频率。

拓展资料:

计算机之所以能自动地工作,是因为CPU能从存放程序的内存里取出一条指令并执行这条指令;紧接着又是取指令,执行指令,如此周而复始,构成了一个封闭的循环。除非遇到停机指令,否则这个循环将一直继续下去。

机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期,(也就是 计算机通过内部或外部总线进行一次信息传输从而完成一个或几个微操作所需要的时间)),它一般由12个时钟周期(振荡周期)组成,也是由6个状态周期组成。

时钟周期表示了SDRAM所能运行的最高频率。更小的时钟周期就意味着更高的工作频率。对于PC100规格的内存来说,它的运行时钟周期应该不高于10纳秒。纳秒与工作频率之间的转换关系为:1000 / 时钟周期 =工作频率。例如,标称10纳秒的PC100内存芯片,其工作频率的表达式就应该是1000 / 10 = 100MHZ,这说明此内存芯片的额定工作频率为100MHZ。


指令周期,什么是指令周期

指令周期的基本概念 
 CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和.
  指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成,是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间.指令不同,所需的机器周期数也不同.对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期.对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期.
  通常含一个机器周期的指令称为单周期指令,包含两个机器周期的指令称为双周期指令.
计算机所以能自动地工作,是因为CPU能从存放程序的内存里取出一条指令并执行这条指令;紧接着又是取指令,执行指令……,如此周而复始,构成了一个封闭的循环.除非遇到停机指令,否则这个循环将一直继续下去.
1 指令周期:CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和.
2 CPU周期:又称机器周期,CPU访问一次内存所花的时间较长,因此用从内存读取一条指令字的最短时间来定义.
3 时钟周期:通常称为节拍脉冲或T周期.一个CPU周期包含若干个时钟周期.

时钟周期、指令周期、机器周期、总线周期都是什么意思?

1、时钟周期也称为振荡周期, 定义为时钟脉冲的倒数 (可以这样来理解, 时钟周期就是单 片机外接晶振的倒数, 例如 12M 的晶振, 它的时间周期就是 1/12 us) , 是计算机中最基本的、 最小的时间单位。

2、机器周期。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, 每一阶段完 成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完 成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

3、指令周期。指令周期是执行一条指令所需要的时间, 一般由若干个机器周期组成。

4、总线周期。通常把 CPU 通过总线对微处理器外部 (存储器或 I/O端口 ) 进行一次访问所需要时间称为一个总线 周期 。


指令周期、总线周期和时钟周期三者有什么关系

关系:若将机器周期定为单位1us,则指令周期为1~4us,时钟周期为1/6us,总线周期为2/3us(一个总线周期一般包含4个时钟周期)。

指令周期:是指执行一条指令所占用的全部时间,一个指令周期通常含1~4个机器周期。

总线周期:通常把CPU通过总线对微处理器外部(存贮器或I/O接口)进行一次访问所需时间称为一个总线周期。

时钟周期:又称状态周期,是震荡周期的两倍,每个时钟的前半周期完成算数逻辑操作,在后半周期,内部寄存器与寄存器间的传输一般在此状态发生。

扩展资料:

概念辨析

机器周期和总线周期并无明确的相互包含的关系。机器周期指的是完成一个基本操作的时间,这个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。

指令周期:是CPU的关键指标 ,指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位,分单指令执行周期、双指令执行周期等。处理器的大部分指令(ARM、DSP)均采用单指令执行周期。

机器周期:完成一个基本操作的时间单元,如取指周期、取数周期。

时钟周期:CPU的晶振频率的倒数的。(fantaxy:晶振一次需要的时间)

一个机器周期一般是一条指令花费的时间,也有些是2个机器周期的指令,DJNZ,是双周期指令。

周期:就是时间,完成一次任务的时间。

参考资料来源:百度百科--周期

参考资料来源:百度百科--机器周期


cpu执行一条指令所需要的时间称为什么?

cpu执行一条指令所需要的时间称为指令周期,指令周期一般由若干个机器周期组成,是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。

计算机之所以能自动地工作,是因为CPU能从存放程序的内存里取出一条指令并执行这条指令;紧接着又是取指令,执行指令,如此周而复始,构成了一个封闭的循环。除非遇到停机指令,否则这个循环将一直继续下去。

扩展资料:

在取指令的阶段,指令是放在存储器(也就是内存)里的,实际上,通过PC寄存器和指令寄存器取出指令的过程,是由控制器(Control Unit)操作的。指令的解码过程,也是由控制器进行的。

一旦到了执行指令阶段,无论是进行算术操作、逻辑操作的 R 型指令,还是进行数据传输、条件分支的 I 型指令,都是由算术逻辑单元(ALU)操作的,也就是由运算器处理的。不过,如果是一个简单的无条件地址跳转,那么可以直接在控制器里面完成,不需要用到运算器。

参考资料来源:百度百科——指令周期


指令周期的简介

指令周期,读取-执行周期(fetch-and-execute cycle)是指CPU要执行指令经过的步骤。
计算机所以能自动地工作,是因为CPU能从存放程序的内存里取出一条指令并执行这条指令;紧接着又是取指令,执行指令,如此周而复始,构成了一个封闭的循环。除非遇到停机指令,否则这个循环将一直继续下去。
指令周期 :CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。
CPU周期 :又称机器周期,CPU访问一次内存所花的时间较长,因此用从内存读取一条指令字的最短时间来定义。
时钟周期: 通常称为节拍脉冲或T周期。一个CPU周期包含若干个时钟周期。


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