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  • 时钟周期 时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟频率的倒数。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。时钟周期是一个时间的量。时钟周期表示了SDRAM所能运行的...

    时钟周期
    时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟频率的倒数。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。时钟周期是一个时间的量。时钟周期表示了SDRAM所能运行的最高频率。更小的时钟周期就意味着更高的工作频率
    机器周期
    机器周期也称为CPU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(如取指、译码、执行等),每一阶段完成一个基本操作。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时钟周期组成。机器周期通常用主存中读取一个指令字的最短时间来决定。
    指令周期
    指令周期是取出一条指令并执行这条指令的时间
    存储周期
    存储周期,是指主存储器两次启动操作之间需要的最小时间间隔,也称之为主存储器周期时间
    总线周期
    总线周期是指CPU通过总线对微处理器外部(存储器或I/O接口)进行一次访问所需时间

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  • 时钟周期、机器周期、指令周期、总线周期、存储周期 时钟周期:计算机中最小的时间单位,等于cpu主频的倒数。一个时钟周期内,cpu仅完成一个最基本的动作。 机器周期(cpu周期):计算机中为了方便管理,常把一条...

    时钟周期:计算机中最小的时间单位,等于cpu主频的倒数。一个时钟周期内,cpu仅完成一个最基本的动作。
    机器周期(cpu周期):计算机中为了方便管理,常把一条指令 的执行过程划分为若干个阶段(如取指、间址、执行、中断等)
    每一阶段完成一个基本操作。注意:每一个基本操作都是由若干CPU最基本的动作组成。这个基本操作所需要的时间称为机器周期,则机器周期由若干个时钟周期组成。
    指令周期:从取指开始到执行完成该指令所需要的全部时间。指令周期包含若干机器周期。

    于是,指令周期>机器周期>时钟周期。

    总线周期:存储器和I/O端口是挂接在总线上的,CPU对存储器和I/O接口的访问通过总线实现。把CPU通过总线对微处理器外部(存储器或I/O接口)进行一次访问所需时间称为一个总线周期。
    总线周期一般包含4个总线时钟周期:
    (1)T1状态 ——输出存储器地址或I/O地址。
    (2)T2状态 ——输出控制信号。
    (3)T3和Tw状态 ——总线操作持续,并检测READY以决定是否 延长时序。
    (4)T4状态 ——完成数据传送。
    存储周期:存储周期包含存取时间和恢复时间。指两次独立访问存储器操作之间的最小间隔。
    存取时间指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。
    恢复时间指读写操作之后,用来恢复内部状态的时间。

    cpu访存的过程:cpu通过总线把数据地址送给存储器【此过程完成地址传送即是一个总线时钟周期】,存储器得到地址后启动存储器即准备数据,等到数据准备完毕【此过程完成数据准备即一个存储周期】,再由总线送回cpu【一个总线时钟周期】。

    于是,通常存储周期>总线周期。

    为提高传输效率,由此也引出了两个概念:
    总线突发传输方式:即总线可以在一个总线周期内传输一个地址和一批地址连续的数据,代替常规传输的一个地址一个数据。
    多体并行存储器:存储器采用多个存储模块组成,以流水线方式准备数据,从而提高存储带宽。

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  • 三、总线周期 一次访问存储器或I/O端口所需时间 四、指令周期 取出并执行一条指令花费的时间 总结 时钟周期⊆机器周期⊆指令周期 因为cpu对存储器的操作通过总线,此时有 时钟周期***⊆总线周期⊆***机器周期⊆指令...

    一、时钟周期

    时钟周期由主频决定,是最小的时间单位
    也叫节拍、T周期、cpu时钟周期

    二、机器周期

    cpu完成一项基本操作所需最短时间,用了多个时钟周期
    又叫cpu周期
    :取指周期(含取指令和分析指令)、间址周期、执行周期均是一个机器周期

    三、总线周期

    一次访问存储器或I/O端口所需时间

    四、指令周期

    取出并执行一条指令花费的时间

    在这里插入图片描述

    总结

    时钟周期⊆机器周期⊆指令周期

    因为cpu对存储器的操作通过总线,此时有
    时钟周期⊆总线周期⊆机器周期⊆指令周期

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  • 存储器带宽:这个指标和存取周期相关,表示单位时间内存储器存取的信息量,单位可以是字/秒、字节/秒、位/秒。如存取周期是100ns(纳秒,1s=10的9次方ns),每个存取周期可以访问16位,则带宽就是16/100ns=16/10010的9...

    存取周期:存储器进行连续两次操作(存或者取)的最小间隔时间。
    存储器带宽:这个指标和存取周期相关,表示单位时间内存储器存取的信息量,单位可以是字/秒、字节/秒、位/秒。如存取周期是100ns(纳秒,1s=10的9次方ns),每个存取周期可以访问16位,则带宽就是16÷100ns=16÷100×10的9次方=160×10的6次方=160M位/秒(注意这里的M表示的兆,10的6次方,即百万,在看唐朔飞的老师的书的时候,一直没有转过弯来,老是要和MB联系起来),换算以下可以转化位20M字节/秒。
    这里回顾以下周期和频率的概念:
    频率:单位时间内某事件重复发生的次数。
    周期:重复时间发生的的最小时间间隔。
    周期和频率是倒数的关系,即两者的乘积是1
    举个例子,sin(),运动完一个周期是2秒,这就是周期,1秒运动0.5周期,那么2×0.5=1。
    那么上面求带宽的算法也可以是16×频率(也就是周期的倒数)。

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空空如也

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存取周期和总线周期