單片機的執行速度

單片機的執行速度與什么有關(guān)呢，當然對于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，第一時(shí)間想到的是晶振，沒(méi)錯，晶振算一個(gè)，但準確的來(lái)說(shuō)應該是單片機的時(shí)鐘源(再具體一點(diǎn)就是單片機的系統時(shí)鐘)。單片機的時(shí)鐘源來(lái)說(shuō)有分為內部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘，外部時(shí)鐘源一般指的就是晶振了;內部時(shí)鐘對于比較老的單片機是沒(méi)有的(比如51單片機)。還有一點(diǎn)需要注意的是現在許多高級一點(diǎn)的單片機都會(huì )涉及到倍頻和分頻，n倍頻即把單片機的時(shí)鐘源乘以n作為單片機的系統時(shí)鐘;分頻與倍頻恰好相反。

第二點(diǎn)，應該是執行一條指令需要多少個(gè)時(shí)鐘周期，對于老一點(diǎn)的51單片機執行一條指令需要12個(gè)時(shí)鐘周期，但現在大多數單片機執行一條指令僅需1個(gè)時(shí)鐘周期(STC的 1 T 單片機)，這樣速度一下子就提高12倍。

第三點(diǎn)，就是常說(shuō)的幾位機，最初接觸的51大多為8位機，而后來(lái)隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展有了16位機(飛思卡爾、AVR等)、32位機(stm32)。我們都知道所有的指令最后執行的都是一連串的2進(jìn)制數，對于8位機一次可以執行8位，而16位機可以執行16位，32位機可以執行32位，這樣32位的明顯比8位的快。

最后一點(diǎn)也是比較難理解的一點(diǎn)，就是單片機的內部結構，正常情況下一條執行完成需要經(jīng)過(guò)取指令、解密尋址、執行指令三個(gè)步驟，比較老的單片機在執行這三個(gè)步驟時(shí)需要按照執行順序依次執行，而高級的單片機(stm32)具有三級流水線(xiàn)，通俗的理解就是可以同時(shí)執行三個(gè)步驟，這樣也大大的增加了單片機的執行速度。

特別注意的是：所有的速度并不是成線(xiàn)性關(guān)系的，即在相同條件下，不是32位機的執行速度就是8位機的4倍，更不是具有三級流水線(xiàn)的單片機的執行速度是普通單片機的3倍。具體原因與其內部設計的局限性有關(guān)系，這里我也不太清楚，不做太多介紹了。