时钟周期、机器周期、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。

 个人理解：时钟周期取决于晶振频率，它是机器运行过程中所有时间的最小单位。机器运行过程中按步执行操作，以时钟作为驱动完成每一步。因此时钟周期决定了计算机的工作节奏，进而影响到计算机工作速度。

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。

 个人理解：机器周期是人为规定的，用以描述和时钟周期的区别。机器的运转需要时钟驱动，这并不意味着一个基本操作就只需要一个时钟周期完成，实际上却需要多个。机器周期是机器完成一个基本操作的时间。

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。

个人理解：指令周期是执行一个指令所用时间的描述，一个指令，是一系列基本操作的集合，不同指令，需要的基本操作复杂度不同，所以指令周期也不同。

01

时钟周期：计算机在时钟信号的作用下，以节拍方式工作。因此必须有一个时钟发生电路，输入微处理器的时钟信号的周期称为时钟周期。

​​时钟周期​​​电路作用在计算机总线时，相当于交通​​红绿灯​​​。​​控制总线​​上的信号传输

简单来说 比如执行一个指令的时间你怎么描述呢，你​​不可能​​​用​​1秒​​​，那么就得取一个相当小的一个时间间隔来作为一个时间标准。

​​​时钟频率​​​就是​​1秒​​​钟有多少个​​时钟周期​​。

02