51单片机时钟周期、机器周期、指令周期

一、时钟周期
1、时钟周期也称为振荡周期，就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us，是计算机中最基本的、最小的时间单位。
2、在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。但是，由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同，所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。常用的8051单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。
3、在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。
二、机器周期
1、机器周期：完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
2、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、读存储器、写存储器等，这每一项工作称为一个基本操作。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。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，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
三、指令周期
1、指令周期是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，所需的机器周期数也不同。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。
通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
综上：如果你的晶振频率为f，那么一个时钟周期为1/f，机器周期为12*1/f。