4.4.1振荡器及时钟信号
芯片内部有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。反相放大器的输入端为X0,输出端为X1,两端跨接石英晶体和两个电容构成稳定的自激振荡器。图中的电容对振荡器有微调的功能

时钟的产生:

时钟发生器是一个2分频触发器电路,它将振荡器的信号频率除以2,向CPU提供了两相时钟信号。时钟信号的周期称为机器状态时间S(STATE) ,它是振荡周期的2倍,在每个时钟周期(即机器状态时间S)的前半周期,相位1(P1)信号有效,在每个时钟周期的后半周期,相位2(P2)信号有效。
4.4.2 机器周期和指令周期
计算机的一条指令由若干个字节组成。执行一条指令需要多长时间则以机器周期为单位。
一个机器周期是指CPU 访问存储器一次所需要的时间。
时钟周期
时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M 的晶振,它的时钟周期就是1/12us),是计算机中的最基本的、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,工作速度就越快。
机器周期
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。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),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。例如外接24M 晶振的单片机,他的一个机器周期=12/24M 秒;
指令周期
执行一条指令所需要的时间,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。
4.4.3 CPU 取指、执行周期时序
每条指令的执行都可以包括取指令和执行指令两个阶段。在取指阶段,CPU 从内部或者外部ROM 中取出指令操作码和操作数,然后再执行指令。
单字节和双字节的指令都可能是单机器周期或双周期,而三字节指令都是双周期的,只有乘、除指令占四周期。
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