指令周期机器周期等各种周期介绍
时钟周期.机器周期.指令周期的含义
时钟周期.机器周期.指令周期的含义时钟周期：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），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。
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250ns。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
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。
8051单片机把一个时钟周期定义为一个节第 1 页拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。
机器周期：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，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这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。
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同6个 S周期（状态周期）组成。
前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义第 2 页为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
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。
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，则第 3 页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。
时钟周期 指令周期 机器周期 状态周期
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（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），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。
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。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
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。
8051单片机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）。
机器周期：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，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这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。
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同6个S周期（状态周期）组成。
前面已说过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），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
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。
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。
总线周期：由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。
51单片机指令周期,机器周期,时钟周期详解
51单片机指令周期，机器周期，时钟周期详解51单片机有指令周期，机器周期，时钟周期的说法，看似相近，但是又都不太一样，很容易混淆。
还是详细分析一下。
时钟周期：单片机外接的晶振的振荡周期就是时钟周期，时钟周期=振荡周期。
比方说，80C51单片机外接了一个11.0592M的晶体振荡器，那我们就说这个单片机系统的时钟周期是1/11.0592M，这里要注意11.0592M是频率，周期是频率的倒数。
机器周期：单片机执行指令所消耗的最小时间单位。
我们都知道51单片机采用的CISC(复杂指令指令集)，所以有很多条指令，并且各条指令执行的时间也可能不一样(有一样的哦)，但是它们执行的时间必须是机器周期的整数倍，这就是机器周期的意义所在。
8051系列单片机又在这个基础上进行细分，将一个机器周期划分为6个状态周期，也就是S1-S6，每个状态周期又由两个节拍组成，P1和P2，而P1=P2=时钟周期。
这也就是经常说的8051系列单片机的的时钟频率是晶振频率的12分频，或者是1/12，就是这个意思。
现在(截至2012)新的单片机已经能做到不分频了，就是机器周期=时钟周期。
指令周期：指令周期执行某一条指令所消耗的时间，它等于机器周期的整数倍。
传统的80C51单片机的指令周期大多数是单周期指令，也就是指令周期=机器周期，少部分是双周期指令。
现在(截至2012)新的单片机已经能做到不分频了，并且尽量单指令周期，就是指令周期=机器周期=时钟周期。
来看这张8051单片机外部数据，这里ALE和$PSEN$的变化频率已经小于一个机器周期，如果使用C语言模拟这个信号是没有办法做到的一一对应的，所以只能尽量和上面的时序相同，周期延长。
指令周期机器周期等各种周期介绍
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（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），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。
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。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
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。
8051单片机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）。
机器周期：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，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这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。
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同6个S周期（状态周期）组成。
前面已说过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），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
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。
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。
总线周期：由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。
单片机时钟周期、机器周期、指令周期与总线周期
单片机时钟周期、机器周期、指令周期与总线周期时钟周期：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12us)，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。
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。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。
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。
具体计算就是1/fosc。
也就是说如果晶振为1MHz，那么时钟周期就为1us;6MHz的话，就是1/6us。
8051单片机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)。
机器周期：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，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这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。
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同6个S周期(状态周期)组成。
前面已说过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)，8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
具体计算为：时钟周期Xcycles。
如果单片机是12周期的话，那么机器周期就是T×12。
假设晶振频率为12M，单片机为12周期的话，那么机器周期就是1us。
例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M秒;52系列单片机一个机器周期等于12个时钟周期。
设晶振频率为12MHz时，52单片机是12T的单片机，即频率要12分频。
指令周期机器周期等各种周期介绍
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（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），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。
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。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
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。
8051单片机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）。
机器周期：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，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这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。
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同6个S周期（状态周期）组成。
前面已说过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），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
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。
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。
总线周期：由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。
时钟周期、机器周期、指令周期、总线周期
1.时钟周期:(晶振频率倒数、控制计算机节奏)时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12us),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。
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。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲,它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。
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。
8051单片机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)。
2.机器周期:（指令中单个阶段的执行周期）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,每一阶段完成一项工作。
例如,取指令、存储器读、存储器写等,这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。
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。
前面已说过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),8051单片机的机器周期由6个状态周期组成,也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
(例如外接24M晶振的单片机,他的一个机器周期=12/24M秒)3.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。
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。
51单片机中几个时间周期的概念区分
51单片机中几个时间周期的概念区分时钟周期：时钟周期也叫振荡周期或晶振周期，即晶振的单位时间发出的脉冲数，一般有外部的振晶产生，比如12MHZ=12×10的6次方，即每秒发出12000000个脉冲信号，那么发出一个脉冲的时间就是时钟周期，也就是1/12微秒。
通常也叫做系统时钟周期。
是计算机中最基本的、最小的时间单位。
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）。
机器周期：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，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这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。
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同6个S周期（状态周期）组成。
前面已说过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），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
在标准的51单片机中，一般情况下，一个机器周期等于12个时钟周期，也就是机器周期=12*时钟周期，（上面讲到的原因）如果是12MHZ，那么机器周期=1微秒。
单片机工作时，是一条一条地从RoM中取指令，然后一步一步地执行。
单片机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期，这是一个时间基准。
机器周期不仅对于指令执行有着重要的意义，而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。
例如一个单片机选择了12MHZ晶振，那么当定时器的数值加1时，实际经过的时间就是1us，这就是单片机的定时原理。
但是在8051F310中，CIP-51 微控制器内核采用流水线结构，与标准的 8051 结构相比指令执行速度有很大的提高。
在一个标准的 8051 中，除 MUL和 DIV 以外所有指令都需要12 或24 个系统时钟周期，最大系统时钟频率为12-24MHz。
汇编延时程序讲解
延时程序在单片机编程中使用非常广泛,但一些读者在学习中不知道延时程序怎么编程,不知道机器周期和指令周期的区别,不知道延时程序指令的用法, ,本文就此问题从延时程序的基本概念、机器周期和指令周期的区别和联系、相关指令的用法等用图解法的形式详尽的回答读者我们知道程序设计是单片机开发最重要的工作，而程序在执行过程中常常需要完成延时的功能。
例如在交通灯的控制程序中，需要控制红灯亮的时间持续30秒，就可以通过延时程序来完成。
延时程序是如何实现的呢？下面让我们先来了解一些相关的概念。
一、机器周期和指令周期1．机器周期是指单片机完成一个基本操作所花费的时间，一般使用微秒来计量单片机的运行速度，51 单片机的一个机器周期包括12 个时钟振荡周期，也就是说如果51 单片机采用12MHz 晶振，那么执行一个机器周期就只需要1μs；如果采用的是6MHz 的晶振，那么执行一个机器周期就需要2 μs。
2 ．指令周期是指单片机执行一条指令所需要的时间，一般利用单片机的机器周期来计量指令周期。
在51 单片机里有单周期指令（执行这条指令只需一个机器周期），双周期指令（执行这条指令只需要两个机器周期），四周期指令（执行这条指令需要四个机器周期）。
除了乘、除两条指令是四周期指令，其余均为单周期或双周期指令。
也就是说，如果51 单片机采用的是12MHz 晶振，那么它执行一条指令一般只需1~2 微秒的时间；如果采用的是6MH 晶振，执行一条指令一般就需2~4 微秒的时间。
现在的单片机有很多种型号，但在每个型号的单片机器件手册中都会详细说明执行各种指令所需的机器周期，了解以上概念后，那么可以依据单片机器件手册中的指令执行周期和单片机所用晶振频率来完成需要精确延时时间的延时程序。
二、延时指令在单片机编程里面并没有真正的延时指令，从上面的概念中我们知道单片机每执行一条指令都需要一定的时间，所以要达到延时的效果，只须让单片机不断地执行没有具体实际意义的指令，从而达到了延时的效果。
单片机指令的执行周期分析与优化
单片机指令的执行周期分析与优化单片机是一种在嵌入式系统中广泛应用的计算机芯片，它具有体积小、功耗低等优点。
在单片机中，指令的执行周期是决定程序运行效率的一个重要因素。
本文将对单片机指令的执行周期进行分析，并提出相应的优化方法。
一、单片机的指令执行周期在单片机中，指令的执行周期是指完成一条指令所需的时间。
一般情况下，单片机的指令执行周期由指令周期和机器周期两个因素决定。
1. 指令周期：指令周期是单片机执行一条指令所需的时间，它由时钟周期和机器周期两部分组成。
时钟周期是指单片机的时钟频率，它决定了单片机每秒钟能执行多少个周期。
机器周期是指单片机执行一条指令所需的时钟周期数，它取决于具体的指令和处理器的架构。
2. 机器周期：机器周期是单片机执行指令的基本单位，它由若干个时钟周期组成。
在单片机中，一条指令的执行通常分为取指、译码、执行、访存和写回等阶段，每个阶段都需要花费若干个时钟周期。
不同的处理器架构和指令集对机器周期的划分方式有所不同。
二、单片机指令执行周期的优化方法为了提高单片机的运行效率，我们可以进行以下优化：1. 优化指令周期：提高时钟频率是一种有效的方法，它能够减少指令周期的长度，从而提高单片机的运行速度。
然而，要提高时钟频率并不是一件容易的事情，因为它受到硬件设计的制约。
除了提高时钟频率，还可以通过增加流水线级数、优化指令流水等方法来降低单条指令的执行时间。
2. 优化机器周期：通过合理设计指令集和架构，可以减少指令的机器周期数，从而减少整个指令的执行周期。
例如，采用指令重排、指令并行和指令预测等技术可以减少指令阻塞和等待的时间，提高指令的执行效率。
此外，还可以通过增加缓存、改进访存流程等方法来提高访存操作的效率。
3. 优化指令流：在编写程序时，合理选择指令的使用方法和指令的排列顺序，可以有效地减少指令的执行时间。
例如，可以使用位运算代替乘除运算，减少浮点运算的开销等。
此外，还可以通过代码优化、循环展开和循环合并等技术来减少指令的条数，提高单片机的运行速度。
主频,时钟周期,机器周期,运算速度要求
才能完成，完成一条指令所需的时间就是指令周期，当然不同的指令，其指令周期就不一样的了。一般为1～2个机器周期，乘除指令为4个机器周期。
DSP广泛应用于通信、语音、雷达、仪器仪表等领域。针对不同应用，市场上有许多型号的DSP产品。以TI的产品为例，从用途上分，有Ｃ2000系列定点DSP，因为集成了大量外设资源，更多地用于控制领域；Ｃ5000系列定点低功耗DSP，主要用于消费产品和通信领域；还有Ｃ6000高速高性能DSP，主要用于网络和图像处理。
面对众多型号，拿到一个项目时要选择何种DSP呢？运算速度、功耗、结构、价格等都是需要考虑的地方，但运算速度无疑是首要考虑的，只有满足运算速度的前提下，选择能够适应其他要求的产品才是最合理的。下面就以实例讨论一下如何计算运算速度。 DSP处理的是数字信号，往往来源于前端模拟信号采样。如果信号为50Hz的正弦信号，每周期要采80个点才能满足后续算法精度要求，那么采样频率为4000Hz，采样点的时间间隔为250μs。即所有相关运算必须在250μs的时间内完成。假设采样点需要进行FFT这样的乘加运算，假定DSP执行一次乘加运算的时间只有１个指令周期，那么在两个采样点之间需要完成4096个乘加运算时，指令周期则必须小于250μs／4096=61.2ns，否则不能实现实时处理（在这里还没有考虑获取采样点的时间）。
有些DSP具有DMA模块，可以在没有CPU的参与下完成采集。例如语音编码算法，一桢信号为30ms，而一桢信号处理算法程序必须要在30ms内完成。若DSP的指令周期为20ns，则一桢时间内DSP能够提供的最大运算量为150万条指令。因此，一桢信号对应的算法程序不能超过150万条指令，否则就要更换速度更快的DSP了。
51单片机中的周期
51单片机中的周期
首先明确几个概念：时钟周期、振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期1、时钟周期，也称为振荡周期：定义为时钟脉冲的倒数，在单片机中也就等于晶振的倒数。
51 单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P 表示），2 个节拍定义为状态周期（用S 表示）
时钟周期是单片机中最小的时间单位。
eg：12M 晶振的单片机，时钟周期=振荡周期=1/12 us。
2、机器周期：定义为完成一项基本操作所需要的时间，称为机器周期。
在计算机中，为了方便管理，把一条指令的执行过程分为若干个阶段，每个阶段去执行一项基本操作。
如：取指令，存储器读，存储器写等。
在51 单片机中1 个机器周期由6 个状态周期组成，也就是12 个时钟周期=12 x 1/12 us =1 us
定义机器周期是因为时钟周期时间太短，根本做不了什么。
3、指令周期：定义为执行一条指令所需的时间。
通常，包含一个机器周期的指令称为单周期指令，比如MOV 指令，CLR 指令等。
包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
另外还有四周期指令。
判断指令是单周期指令还是双周期指令，最可靠的是查指令表。
我在网上找到了一个规律总结，
此规律应按照顺序进行判断，前一条原则高于后一条（主要指2～6），按顺。
时钟频率、时钟周期、cpu周期、cpu指令周期
时钟频率、时钟周期、cpu周期、cpu指令周期频率频率是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常⽤符号f或ν表⽰，单位为秒分之⼀，符号为s-1。
为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，⼈们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”，符号为Hz。
每个物体都有由它本⾝性质决定的与振幅⽆关的频率，叫做固有频率。
周期和频率的关系⼆者的关系：f=1/T，⼆者成反⽐（其中f为频率，T为周期）。
频率是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量。
周期，物体作往复运动或物理量作周⽽复始的变化时，重复⼀次所经历的时间。
交流电的频率是指它单位时间内周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz），与周期成倒数关系。
⽇常⽣活中的交流电的频率⼀般为50Hz或60Hz，⽽⽆线电技术中涉及的交流电频率⼀般较⼤，达到千赫兹（KHz）甚⾄兆赫兹（MHz）的度量。
脉冲信号⼿电灯⼀直亮，这是直流。
不停的按开关导致灯亮、熄变化，就形成了脉冲。
按开关速度的快慢就是脉冲频率的⾼低。
时钟频率在电⼦技术中，脉冲信号是⼀个按⼀定电压幅度，⼀定时间间隔连续发出的脉冲信号。
脉冲信号之间的时间间隔称为周期；⽽将在单位时间（如1秒）内所产⽣的脉冲个数称为频率。
频率是描述周期性循环信号（包括脉冲信号）在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称；频率的标准计量单位是Hz（赫兹）。
电脑中的系统时钟就是⼀个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发⽣器。
频率在数学表达式中⽤“ f ”表⽰，其相应的单位有：Hz（赫兹）、kHz（千赫兹）、MHz（兆赫兹）、GHz（吉赫兹）。
其中1GHz=1000MHz，1MHz=1000kHz，1kHz=1000Hz。
计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是：s（秒）、ms（毫秒）、µs（微秒）、ns（纳秒），其中：1s=1000ms，1 ms=1000µs，1µs=1000ns。
CPU的主频，即CPU内核⼯作的时钟频率（CPU Clock Speed）。
时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期、12T、6T、1T 之间关系
时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期、12T、6T、1T 之间关系时钟周期：
又叫振荡周期；是时钟脉冲的倒数；例如22.1184MHz的控制器，其时钟周期就是1/22.1184 us.
状态周期：
8051把1个时钟周期叫做一个节拍。
两个节拍定义为一个状态周期。
机器周期：
完成一个基本操作的时间单元叫做机器周期。
一个机器周期由若干个状态周期构成。
8051的机器周期一般由6个状态周期构成，即12个时钟周期。
指令周期：
完成一条指令所需的时间。
简单的指令是单机器周期指令；复杂的双机器周期指令和多机器周期指令。
指令周期是CPU的关键指标。
ARM的指令一般都是单周期指令。
STC单片机下载时有一个12T和6T模式选择。
12T就是普通的模式，指令周期的时间等于时钟周期的12倍。
而6T则是倍速模式，指令周期的时间等于时钟周期的6倍。
两者的区别会在串口速度上面有体现。
同样的code，以6T模式和以12T模式下载后，串口波特率相差一倍。
1T是12倍速的模式，即指令周期的时间与时钟周期相等。
单片机指令周期机器周期状态周期振荡时钟周期之间的关系19页word文档
指令周期机器周期状态周期振荡时钟周期(时钟周期) 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（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），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。
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0.25us。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
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。
8051单片机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）。
机器周期：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，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这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。
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。
前面已说过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），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期==6个状态周期==12个时钟周期。
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。
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。
总线周期：由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。
51单片机晶振频率、时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期和总线周期的关系
51单⽚机晶振频率、时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期和总线周期的关系⼀、晶振频率1、英⽂全称：frequency oscillate2、定义：晶体振荡器的固有频率, 不能改变。
⼆、时钟周期1、英⽂全称：Clock Cycle。
2、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。
3、时钟周期 = 晶振周期 = 振荡周期Tosc = 晶振频率（振荡频率fosc）的倒数。
4、若晶振周期为12MHz，则时钟周期 = 1/12us。
每秒发出12000000个脉冲信号，那么发出⼀个脉冲的时间就是时钟周期，即1/12微妙。
三、状态周期振荡器脉冲信号经过时钟电路⼆分频之后产⽣的单⽚机时钟信号的周期（⽤S表⽰）称为状态周期。
故⼀个状态周期S包含2个节拍，前⼀时钟周期称为P1节拍，后⼀时钟周期称为P2节拍。
四、机器周期1、定义：CPU完成⼀项基本操作（取指令、存储器读写等）所消耗的最短时间。
2、⼀般由12个时钟周期或者6个状态周期组成。
3、计算：机器⼈周期 = 12 / 晶振频率。
4、存在的原因：1个时钟周期⽆法⼲完⼀件事，⽽12个时钟周期能够完成基本的操作。
五、指令周期取出并执⾏⼀条指令的时间。
指令周期是不确定的，因为她和该条指令所包含的机器周期有关。
⼀个指令周期=1个（或2个或3个或4个）机器周期，像乘法或除法就含有4个机器周期，单指令就只含有1个机器周期。
六、总线周期访问1次存储器和I/O端⼝操作所需要的时间。
七、⼩结所需时间：时钟周期 < 状态周期 < 机器周期 < 指令周期 < 总线周期————————————————————————————————————————————————————————————。
指令周期的四个阶段详解
指令周期的四个阶段详解
指令周期是取出一条指令并执行这条指令的时间。
一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。
指令周期类型有非访内指令的指令周期、取数指令的指令周期、存数指令的指令周期、空操作指令和转移指令的指令周期。
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。
从指令的执行速度看，单字节和双字节指令一般为单机器周期和双机器周期，三字节指令都是双机器周期，只有乘、除指令占用4个机器周期。
因此在进行编程时，在完成相同工作的情况下，选用占用机器周期少的命令会提高程序的执行速率，尤其是在编写大型程序程序的时候，其效果更加明显。
指令周期的四个阶段非访内指令的指令周期
CLA是一条非访内指令，它需要两个CPU 周期，其中取指令阶段需要一个CPU周期，执行指令阶段需要一个CPU周期。
1、取指令阶段
（1）程序计数器PC的内容20（八进制）被装入地址寄存器AR；
（2）程序计数器内容加1，变成21，为取下一条指令做好准备；
（3）地址寄存器的内容被放到地址总线上；
（4）所选存储器单元20的内容经过数据总线，传送到数据缓冲寄存器DR；
（5）缓冲寄存器的内容传送到指令寄存器IR；
（6）指令寄存器中的操作码被译码或测试；
（7）CPU识别出是指令CLA，至此，取指令阶段即告结束。
51单片机指令时间计算
51单片机指令时间计算引言：在嵌入式系统中，单片机是一种常用的控制器，而51单片机指令时间计算是评估单片机执行效率的重要指标之一。
本文将详细介绍51单片机指令时间计算的相关内容，包括指令周期、机器周期、时钟周期以及如何计算指令的执行时间。
一、指令周期指令周期是指单片机执行一条指令所需要的时间。
在51单片机中，一个指令周期包括12个机器周期。
每个机器周期的时间为1/12个机器周期。
二、机器周期机器周期是指单片机所需的最小时间单位，由时钟周期决定。
在51单片机中，一个机器周期包括6个时钟周期。
每个时钟周期的时间为1/6个机器周期。
三、时钟周期时钟周期是指单片机内部时钟发生一次跳变所需要的时间。
在51单片机中，时钟周期的时间周期为1/12个机器周期。
四、指令执行时间计算指令执行时间可以通过以下公式计算：指令执行时间 = 指令周期× 时钟周期五、示例计算假设某条指令的指令周期为3个机器周期，时钟周期为1.5个机器周期，则该指令的执行时间计算如下：指令执行时间 = 3个机器周期× 1.5个机器周期 = 4.5个机器周期六、指令执行时间的影响因素1.指令周期的长度：不同的指令周期长度会直接影响指令的执行时间。
指令周期越长，执行时间越长。
2.时钟周期的长度：时钟周期的长度与单片机的工作频率有关。
时钟周期越长，执行时间越长。
3.指令的类型：不同类型的指令可能需要不同的机器周期和时钟周期来执行。
4.指令之间的依赖关系：如果一个指令依赖于前面的指令执行结果，那么它的执行时间将会受到前面指令执行时间的影响。
七、指令执行时间的应用1.性能评估：通过计算指令执行时间，可以评估单片机的性能表现，从而选择合适的单片机。
2.程序优化：了解指令执行时间可以帮助程序员优化程序，提高程序的执行效率。
3.实时系统设计：在实时系统中，需要根据指令执行时间来确定任务的调度策略，以保证系统的实时性。
八、结论51单片机指令时间计算是评估单片机执行效率的重要指标之一，通过计算指令周期、机器周期和时钟周期，可以得到指令的执行时间。
中央处理器CPU——指令周期
中央处理器CPU——指令周期指令周期：CPU从主存中取出并执⾏⼀条指令所需全部时间机器周期：也叫CPU周期，多个机器周期组成⼀个指令周期时钟周期：也叫节拍/T周期/CPU时钟周期；多个时钟周期组成⼀个机器周期,是CPU操作的最基本单位每个指令周期内的机器周期数和时钟周期数可以不相等空指令周期NOP：只有取指周期加法指令ADD：取指周期+执⾏周期乘法指令MUL：取指周期+执⾏周期（⽐加法长）具有间接寻址的指令：取指周期+间址周期+执⾏周期带有中断周期的指令：取指周期+间址周期+执⾏周期+中断周期指令周期流程：四个⼯作周期都有CPU访存操作，只是访存的⽬的不同。
取指周期是为了取指令，间址周期是为了取有效地址，执⾏周期是为了取操作数，中断周期是为了保存程序断点。
数据流向：取指周期:1.PC将地址送到MAR2.CU通过控制总线发送“读信号”到主存3.MAR通过地址总线将地址送到主存4.主存按地址找到指令并通过数据总线送到MDR5.MDR将指令送到IR6.CU向PC发送控制信号⽣成下⼀条指令的地址（PC+1）间址周期：1.IR将指令中的形式地址送到MAR2.CU通过控制总线发送“读信号”到主存3.MAR通过地址总线将形式地址送到主存4.主存按形式地址找到有效地址并通过数据总线送到MDR5.此时有效地址在MDR；有两种思路1.将有效地址送到IR中，开始寻址；2.直接从MDR中取有效地址执⾏周期:执⾏周期的任务是根据|R中的指令字的操作码和操作数通过U操作产⽣执⾏结果。
不同指令的执⾏周期操作不同，因此没有统⼀的数据流向。
中断周期：中断：暂停当前任务去完成其他任务，为恢复当前任务，要⽤堆栈SP保存断点地址（进栈操作：先修改指针，选定⼀个空区域，再存⼊数据）1.CU将断点的地址放⼊MAR中2.CU通过控制总线发送“写操作”到主存3.MAR通过地址总线定位到主存中的地址4.将断点(PC的内容)送到MDR5.MDR通过数据总线将断点送到主存中6.CU将向量地址（中断服务程序的⼊⼝地址）放到PC中7.切⼊到新的程序指令执⾏⽅案：⼀个指令周期通常要包括⼏个时间段（执⾏步骤），每个步骤完成指令的⼀部分功能，⼏个依次执⾏的步骤完成这条指令的全部功能。
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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（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），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。
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。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
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。
8051单片机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）。
机器周期：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，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这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。
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同6个S周期（状态周期）组成。
前面已说过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），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
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。
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。
总线周期：由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。
通常把CPU通过总线对微处理器外部（存贮器或I/O接口）进行一次访问所需时间称为一个总线周期。
总结一下，时钟周期是最小单位，机器周期需要1个或多个时钟周期，指令周期需要1个或多个机器周期；机器周期指的是完成一个基本操作的时间，这个基本操作有时可能包含总线读写，因而包含总线周期，但是有时可能与总线读写无关，所以，并无明确的相互包含的关系。
指令周期：是CPU的关键指标，指取出并执行一条指令的时间。
一般以机器周期为单位，分单指令执行周期、双指令执行周期等。
现在的处理器的大部分指令（ARM、DSP）均采用单指令执行周期。
机器周期：完成一个基本操作的时间单元，如取指周期、取数周期。
时钟周期：CPU的晶振的工作频率的倒数。
例子：22.1184MHZ的晶振,它的晶振周期、时钟周期和机器周期分别是多少？以51为例,晶振22.1184M，时钟周期(晶振周期)就是(1/22.1184)μs，一个机器周期包含12个时钟周期，一个机器周期就是0.5425μs。
一个机器周期一般是一条指令花费的时间，也有些是2个机器周期的指令，DJNZ，是双周期指令.--------------------------------------------------------红皮书118页说cpu的操作频率可达60MHZ，这个频率是机器周期还是指令周期？ARM机器周期跟指令周期有什么对应关系？由于ARM采用的是三级流水线的技术，所有的指令执行都由相同的三个阶段取指，译码，执行，那么所有的指令的执行时间是不是都是相同的？我的理解是：如果ARM不接pll（即ARM直接采用晶振的周期），ARM的机器周期就是晶振的振荡周期，这两个是等同的，所有的指令的执行时间都是相同的，且都等于晶振周期；如果ARM连接并使能pll，则1/Fcclk就是机器周期，指令的执行频率等于Fcclk。
请教高手指点更正，多谢！！zlgarm ：没有机器周期的概念，只有主时钟的概念，它是OLL的输出。
如果程序和数据均在片内RAM中，这样计算指令执行时间1、一般指令需1个主时钟时间2、每次跳转增加3个主时钟时间（也许是2个，需要确认）3、从RAM中取一个操作数多增加一个主时钟时间，以次类推4、保存一个结果到RAM中多增加一个主时钟时间，以次类推5、访问片内外设，增加一个外设时钟时间注意伪指令ldr rn,=x需要从ram中取一个操作数。
slump：如果从FLASH中运行，启动MAM后，当指令不在MAM缓冲中，需用MAMTIM个周期进行MAM预取指。
所以程序跳转的开销是相当大的。
--------------------------------------------------------8051、ARM和DSP指令周期的测试与分析本文对三种最具代表性的微控制器（AT89S51单片机、7TDMI核的LPC2114型单片机和TMS320F2812）的指令周期进行了分析和。
为了能观察到指令周期，将三种控制器的GPIO口设置为数字输出口，并采用循环不断地置位和清零，通过观察GPIO口的波形变化得到整个循环的周期。
为了将整个循环的周期与具体的每一条指令的指令周期对应起来，通过C语言源程序得到汇编语言指令来计算每一条汇编语言的指令周期。
1 AT89S51工作机制及指令周期的AT89S51单片机的时钟采用内部方式，时钟发生器对振荡脉冲进行2分频。
由于时钟周期为振荡周期的两倍（时钟周期＝振荡周期P1+振荡周期P2），而1个机器周期含有6个时钟，因此1个机器周期包括12个晶振的振荡周期。
取石英晶振的振荡频率为11.059 2 MHz，则单片机的机器周期为12/11.0592=1.085 1 μs。
51系列单片机的指令周期一般含1～4个机器周期，多数指令为单周期指令，有2周期和4周期指令。
为了观察指令周期，对单片机的P1口的最低位进行循环置位操作和清除操作。
源程序如下：#includemain() {while(1) {P1=0x01;P1=0x00;}}采用KEIL uVISION2进行编译、链接，生成可执行文件。
当调用该集成环境中的Debug时，可以得到上述源程序混合模式的反汇编代码：2:main()3: {4:while(1)5:{6:P1=0x01;0x000FMOVP1(0x90),#0x017:P1=0x00;0x0012 E4CLRA0x0013 F590MOVP1(0x90),A8:}0xEDSJMPmain (C:0003)其中斜体的代码为C源程序，正体的代码为斜体C源程序对应的汇编语言代码。
每行汇编代码的第1列为该代码在器中的位置，第2列为机器码，后面是编译、链接后的汇编语言代码。
所有指令共占用6个机器周期（其中“MOV P1(0x90),#0x01”占用2个机器周期，“CLR A”和“MOV P1(0x90),A”各占用1个机器周期，最后一个跳转指令占用2个机器周期），则总的循环周期为6×机器周期＝6×1.085 1 μs＝6.51 μs。
图1 P1口最低位的波形将编译、链接生成的可执行文件到AT89S51的Flash中执行可以得到P1口最低位的波形，如图1所示。
整个循环周期为6.1 μs，与上面的分析完全一致。
2 LPC2114工作机制及指令周期的测试LPC2114是基于ARM7TDMI核的可加密的单片机，具有零等待128 KB的片内Flash，16 KB的SRAM。
时钟频率可达60 MHz（晶振的频率为11.059 2 MHz，时钟频率设置为11.059 2×4 =44.236 8 MHz，片内外设频率为时钟频率的1/4，即晶振的频率）。
7TDMI核通过使用三级流水线和大量使用内部寄存器来提高指令流的执行速度，能提供0.9 MIPS/MHz的指令执行速度，即指令周期为1/(0.9×44.236 8)=0.025 12 μs，约为25 ns。
为了观察指令周期，将LPC2114中GPIO的P0.25脚设置为输出口，并对其进行循环的置位操作和清除操作。
C源程序如下：#include"config.h"//P0.25引脚输出#defineLEDCON0xintmain(void){//设置所有引脚连接GPIOPINSEL0 = 0x;PINSEL1 = 0x;//设置LED4控制口为输出IO0DIR = LEDCON;while(1){IO0SET = LEDCON;IO0CLR = LEDCON;}return(0);}采用ADS1.2进行编译、链接，生成可执行文件。
当调用AXD Debugger时，可以得到上述源程序的反汇编代码：main[0xe59f1020]ldrr1,0x[0xe3a00000]movr0,#0[0xe]strr0,[r1,#0]c[0xe]strr0,[r1,#4][0xe3a00780]movr0,#0x[0xe1c115c0]bicr1,r1,r0,asr #11[0xe]strr0,[r1,#8]c[0xe]strr0,[r1,#4][0xec]strr0,[r1,#0xc][0xeafffffc]b0xc[0xe002c000]dcd0xe002c000每行汇编代码的第1列为该代码在器中的位置，第2列为机器码，后面是编译、链接后的汇编语言代码。
循环部分的语句最关键的就是下面3句：c[0xe]strr0,[r1,#4][0xec]strr0,[r1,#0xc][0xeafffffc]b0xc在AXD Debugger中,将其调用到RAM中运行程序得到循环部分GPIO的P0.25的输出波形,如图2所示。
从图中可以看出,循环周期中保持为高电平的时间为1350 ns左右，低电平的时间为450 ns左右，即指令“str r0,[r1,#4]”和指令“str r0,[r1,#0xc]”均需350 ns左右，而跳转指令则需100 ns左右。
这主要是由于以下原因造成的：①ARM的大部分指令是单周期的，但是也有一些指令(如乘法指令)是多周期的；②基于核的微控制器只有加载、存储和指令可以对存储器的数据进行访问，这样从存储器读数据或向存储器写数据要增加1个时钟周期；③访问片内外设要增加一个外设时钟周期。
当然,每个指令还要有1个时钟周期，跳转时要清空流水线还要另加一定的时钟周期。
图2 GPIO的P0.25脚输出波形为了观察乘法指令，特地采用下述汇编语言进行了实验。
首先是没有乘法指令的汇编源程序：INCLUDELPC2294.INC ;引入头文件; P0.25引脚控制LED4，低电平点亮LEDCONEQU0xEXPORTMAIN;声明程序代码块AREALEDCONC,CODE,READONLY;装载寄存器地址，PINSEL0MAINLDRR0,=PINSEL0;设置数据，即设置引脚连接GPIOMOVR1,#0xSTRR1,[R0]; [R0] ← R1LDRR0,=PINSEL1STRR1,[R0]LDRR0,=IO0DIRLDRR1,=LEDCON;设置LED控制口为输出STRR1,[R0];设置GPIO控制参数LOOPLDRR1,=LEDCONLEDSETLDRR0,=IO0SET; LED控制I/O置位，即LED4熄灭STRR1,[R0]LEDCLRLDRR0,=IO0CLR; LED控制I/O复位，即LED4点亮STRR1,[R0];无条件跳转到LOOPB LOOP采用ADS1.2进行编译、链接后的汇编代码为：LOOP [0xe3a01780]movr1,#0xLEDSET[0xe59f0028] ldrr0,0xfc[0xe]strr1,[r0,#0]LEDCLR[0xe59f0024] ldrr0,0xc[0xe]strr1,[r0,#0][0xeafffff9] bLOOP在AXD Debugger中,将其调用到RAM中运行程序得到循环部分的GPIO的P0.25脚输出波形，如图3所示。