單片機的執(zhí)行速度

單片機的執(zhí)行速度與什么有關(guān)呢，當(dāng)然對于初學(xué)者來說，第一時間想到的是晶振，沒錯，晶振算一個，但準(zhǔn)確的來說應(yīng)該是單片機的時鐘源(再具體一點就是單片機的系統(tǒng)時鐘)。單片機的時鐘源來說有分為內(nèi)部時鐘和外部時鐘，外部時鐘源一般指的就是晶振了;內(nèi)部時鐘對于比較老的單片機是沒有的(比如51單片機)。還有一點需要注意的是現(xiàn)在許多高級一點的單片機都會涉及到倍頻和分頻，n倍頻即把單片機的時鐘源乘以n作為單片機的系統(tǒng)時鐘;分頻與倍頻恰好相反。

第二點，應(yīng)該是執(zhí)行一條指令需要多少個時鐘周期，對于老一點的51單片機執(zhí)行一條指令需要12個時鐘周期，但現(xiàn)在大多數(shù)單片機執(zhí)行一條指令僅需1個時鐘周期(STC的 1 T 單片機)，這樣速度一下子就提高12倍。

第三點，就是常說的幾位機，最初接觸的51大多為8位機，而后來隨著技術(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(zhí)行的都是一連串的2進制數(shù)，對于8位機一次可以執(zhí)行8位，而16位機可以執(zhí)行16位，32位機可以執(zhí)行32位，這樣32位的明顯比8位的快。

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

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