关于时钟周期，机器周期，指令周期等各种周期的总结

在学习计算机组成原理，单片机，嵌入式等课程时，经常会遇到各种周期，大致有如下几种周期：

时钟周期、状态周期

节拍周期、振荡周期

指令周期、机器周期、总线周期

这些周期之间有很多联系，一般都是倍数关系，由最原始的周期分频得到，下面依次叙述各个周期的联系。

1.时钟周期、振荡周期、节拍周期

时钟周期又叫做振荡周期、节拍周期，定义为时钟晶振频率的倒数。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。　例如晶振为12M，则时钟周期为1/12us。又可以被定义为节拍。

2.状态周期

状态周期是时钟周期的2倍，由时钟周期二分频得到。

3.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。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。比如，取值周期，取数周期。在80C51内部，机器周期一般包括于6个状态周期，12个时钟周期。例如24M的晶振，机器周期为12/24M秒。

4.指令周期

指令周期是指取出并完成一条指令所需的时间，一般由若干个机器周期组成，分为单周期指令，双周期指令和多周期指令。

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。

5.总线周期

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。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。一个总线周期一般包含4个时钟周期，这4个时钟周期分别称4个状态即T1状态、T2状态、T3状态和 T4状态。