時鐘週期也稱爲振盪週期，定義爲時鐘脈衝的倒數（可以這樣來理解，時鐘週期就是單片機外接晶振的倒數，例如12M的晶振，它的時間週期就是1/12 us），是計算機中最基本的、最小的時間單位。
在一個時鐘週期內，CPU僅完成一個最基本的動作。對於某種單片機，若採用了1MHZ的時鐘頻率，則時鐘週期爲1us；若採用4MHZ的時鐘頻率，則時鐘 週期爲250us。由於時鐘脈衝是計算機的基本工作脈衝，它控制着計算機的工作節奏（使計算機的每一步都統一到它的步調上來）。顯然，對同一種機型的計算 機，時鐘頻率越高，計算機的工作速度就越快。具體計算就是1/fosc。也就是說如果晶振爲1MHz，那麼時鐘週期就爲1us；6MHz的話，就是1/6us。
8051單片機把一個時鐘週期定義爲一個節拍（用P表示），二個節拍定義爲一個狀態週期（用S表示）。
機器週期：
在計算機中，爲了便於管理，常把一條指令的執行過程劃分爲若干個階段，每一階段完成一項工作。例如，取指令、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱爲一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱爲機器週期。一般情況下，一個機器週期由若干個S週期（狀態週期）組成。
8051系列單片機的一個機器週期同6個 S週期（狀態週期）組成。前面已說過一個時鐘週期定義爲一個節拍（用P表示），二個節拍定義爲一個狀態週期（用S表示），8051單片機的機器週期由6個 狀態週期組成，也就是說一個機器週期=6個狀態週期=12個時鐘週期。 具體計算爲：時鐘週期 X cycles。如果單片機是12週期的話，那麼機器週期就是T×12。假設晶振頻率爲12M，單片機爲12週期的話，那麼機器週期就是1us。
例如外接24M晶振的單片機，他的一個機器週期=12/24M 秒；52系列單片機一個機器週期等於12個時鐘週期。設晶振頻率爲12MHz時，52單片機是12T的單片機，即頻率要12分頻。12M經過分頻變爲1M，由T=1/f,即一個機器週期變爲1us
指令週期：
執行一條指令所需要的時間，一般由若干個機器週期組成。指令不同，所需的機器週期也不同。通常，包含一個機器週期的指令成爲單週期指令，比如CLR,MOV等等。包含兩個機器週期的指令稱爲雙週期指令。另外還有4週期指令，比如乘法和除法指令。對於一些簡單的的單字節指令，在取指令週期中，指令取出到指令寄存器後，立即譯碼執行，不再需要其它的機器週期。對於一些比較複雜的指令，例如轉移指令、乘法指令，則需要兩個或者兩個以上的機器週期。
總線週期：
由於存貯器和I/O端口是掛接在總線上的，CPU對存貯器和I/O接口的訪問，是通過總線實現的。通常把CPU通過總線對微處理器外部（存貯器或 I/O接口）進行一次訪問所需時間稱爲一個總線週期。
總結一下，時鐘週期是最小單位，機器週期需要1個或多個時鐘週期，指令週期需要1個或多個機器週期；機器週期指的是完成一個基本操作的時間，這個基本操作有時可能包含總線讀寫，因而包含總線週期，但是有時可能與總線讀寫無關，所以，並無明確的相互包含的關係。
指令週期：是CPU的關鍵指標，指取出並執行一條指令的時間。一般以機器週期爲單位，分單指令執行週期、雙指令執行週期等。現在的處理器的大部分指令（ARM、DSP）均採用單指令執行週期。
機器週期：完成一個基本操作的時間單元，如取指週期、取數週期。
時鐘週期：CPU的晶振的工作頻率的倒數。
例子1：
22.1184MHZ的晶振,它的晶振週期、時鐘週期和機器週期分別是多少？
以51爲例,晶振22.1184M，時鐘週期(晶振週期)就是(1/22.1184)μs，一個機器週期包含12個時鐘週期，一個機器週期就是 0.5425μs。一個機器週期一般是一條指令花費的時間，也有些是2個機器週期的指令，DJNZ，是雙 週期指令.
例子2：
1．振盪週期(時鐘週期)：爲單片機提供時鐘信號的振盪源的週期。
2．機器週期：通常將完成一個基本操作所需的時間稱爲機器週期。
3．指令週期：是指MCU執行一條指令所需要的時間。一個指令週期通常含有1～4個機器週期。
若MCU單片機外接晶振爲12MHz時具體值爲：
振盪週期(時鐘週期)＝1/12MHz＝1/12μs＝0.0833μs, 機器週期＝12*1/12μs＝1μs,指令週期＝1～4μs
說明：
1.時鐘週期即晶振的單位時間發出的脈衝數，12MHz=12×10的6次方，即每秒發出12000000個脈衝信號，那麼發出一個脈衝的時間就是時鐘週期，即1/12微秒。
2.一個機器週期等於12個時鐘週期，所以是1微秒。