簡述指令周期、機器周期、刻度

來源:互聯網
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指令周期

指令周期是CPU從記憶體取出一條指令並執行這條指令的時間總和,一般由若干個機器周期組成,是從取指令、分析指令到執行完所需的全部時間。 機器周期

機器周期也叫CPU周期,由於CPU訪問一次記憶體所花的時間較長,因此用從記憶體讀取一條指令字的最短時間來定義。在電腦中,為了便於管理,常把一條指令的執行過程劃分為若干個階段,每一階段完成一項工作。如,取指令、儲存空間讀、儲存空間寫等,這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。 刻度

刻度也稱為振蕩周期,定義為時鐘脈衝的倒數(可以這樣來理解,刻度就是單片機外接晶振的倒數),是電腦中最基本的、最小的時間單位。一個機器周期包含若干個刻度。在一個刻度內,CPU僅完成一個最基本的動作。對於某種單片機,若採用了1MHZ的時鐘頻率,則刻度為1us;若採用4MHZ的時鐘頻率,則刻度為250us。

N刻度 = 1機器周期
N機器周期 = 1指令周期

指令不同,所需的機器周期數也不同。對於一些簡單的的單位元組指令只需一個機器周期。對於一些比較複雜的指令,例如轉移指令、乘法指令,則需要兩個或者兩個以上的機器周期。
從指令的執行速度看,單位元組和雙位元組指令一般為單機器周期和雙機器周期,三位元組指令都是雙機器周期,只有乘、除指令佔用4個機器周期。
因此在進行編程時,在完成相同工作的情況下,選用佔用機器周期少的命令會提高程式的執行速率,尤其是在編寫大型程式程式的時候,其效果更加明顯。

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