时钟周期、机器周期和指令周期

时钟周期：一个时钟脉冲所需要的时间。在计算机组成原理中又叫T周期或节拍脉冲。是CPU和其他单片机的基本时间单位。它可以表示为时钟晶振频率（1秒钟的时钟脉冲数）的倒数（也就是1s/时钟脉冲数，比如1/12MHz），对CPU来说，在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，控制着计算机的工作节奏。时钟频率越高，时钟周期就越短，工作速度也就越快。时钟周期在CPU的描述里也叫节拍，即将一个机器周期划分成若干个相等的时间段，每一段仅完成一个基本操作，用一个电平信号宽度对应。举例：（个人理解）工作频率为100MHZ，则时钟周期=1/100M（s）=10（ns），理解为1s(10的9次方ns)内的时钟周期个数为10的8次方，所以每个时钟周期的时间长为（10的9次方ns/10的8次方ns）个时钟周期，结果为10ns。

总线周期：cpu从内存中读取指令，向内存中存取数据，对外设端口读写数据，执行总线周期，总线周期通常包含4个T状态：T1，T2，T3,T4。所谓一个T状态就是一个时钟周期。它是CPU执行操作的最小时间单位。

机器周期：通常用从内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期（机器周期），也即CPU完成一个基本操作所需的时间。通常一个机器周期包含12个时钟周期，在8051系列单片机的一个机器周期由6个S周期（状态周期）组成。 一个S周期=2个节拍（P），也就是一个状态周期包含2个时钟周期，所以8051单片机的一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。又称CPU的工作周期或基本周期，总线周期。

指令周期：执行一条指令所需要的时间，是从取指令、分析指令到执行完指令所需的全部时间，计算机中，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一个阶段完成一项工作。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，所以一个指令周期一般由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期也不同，比如一个复杂指令可能需要很多个机器周期才能完成，而每个机器周期又由多个时钟周期完成。

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