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馮諾依曼結構哈佛結構單片機

發布時間:2023-02-06 23:05:10

⑴ cc2530單片機採用的是哈弗結構還是馮諾依曼結構

cc2530單片機從表面上看採用的是哈佛結構。
拓展資料:
哈佛結構是一種將程序指令存儲和數據存儲分開的存儲器結構。哈佛結構是一種並行體系結構,它的主要特點是將程序和數據存儲在不同的存儲空間中,即程序存儲器和數據存儲器是兩個獨立的存儲器,每個存儲器獨立編址、獨立訪問。哈佛結構的計算機由CPU、程序存儲器和數據存儲器組成,程序存儲器和數據存儲器採用不同的匯流排,從而提供了較大的存儲器帶寬,使數據的移動和交換更加方便,尤其提供了較高的數字信號處理性能。

⑵ 請問馮·諾依曼結構和哈佛結構有什麼異同謝謝!

共同點:使用兩個獨立的存儲器模塊,分別存儲指令和數據,每個存儲模塊都不允許指令和數據並存。

區別:

1、性質不同:馮·諾依曼體系結構馮·諾伊曼理論的要點是計算機的數制採用二進制,計算機應該按照程序順序執行。哈佛結構是一種將程序指令存儲和數據存儲分開的存儲器結構。

2、特點不同:哈佛結構將程序和數據存儲在不同的存儲空間中,即程序存儲器和數據存儲器是兩個獨立的存儲器,每個存儲器獨立編址、獨立訪問。諾依曼結構的計算機運行過程中,把要執行的程序和處理的數據首先存入主存儲器,計算機執行程序時,將自動地並按順序從主存儲器中取出指令一條一條地執行。

3、組成不同:哈佛結構的計算機由CPU、程序存儲器和數據存儲器組成。諾依曼結構指令由操作碼和地址碼組成。

(2)馮諾依曼結構哈佛結構單片機擴展閱讀:

哈佛結構使用注意事項:

1、運算器:一個用於信息加工的部件,用來對二進制的數據進行算術運算和邏輯運算,也叫算數邏輯運算部件,其核心部分是加法器。

2、控制器:負責從存儲器中取出指令,並對指令進行解碼,根據指令的要求,按時間的先後順序,負責向其他各部件發出控制信號,保證各部件協調一致地工作,一步步地完成各種操作。控制器主要由指令寄存器、解碼器、程序計數器、操作控制器等組成。

3、存儲器:哈佛結構是計算機記憶或暫存數據的部件。計算機中的全部信息,包括原始的輸入數據,經過初步加工的中間數據及最後處理完成的有用信息都存放在存儲器中。指揮計算機運行的各種程序,即規定對輸入數據如何進行加工處理的一系列指令都存放在存儲器中。存儲器分為內存儲器和外存儲器。

4、輸入設備:給計算機輸入信息的設備。是重要的人機介面,負責將輸入的信息轉換成計算機能識別的二進制代碼,送入存儲器中保存。

⑶ 單片機的分類

單片機的分類:

1、51單片機

應用最廣泛的8位單片機,也是初學者們容易上手學習的單片機,最早由Intel推出,由於其典型的結構和完善的匯流排專用寄存器的集中管理,眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統,堪稱為一代「經典」,為以後的其它單片機的發展奠定了基礎。

2、MSP430單片機

MSP430系列單片機是德州儀器1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號處理器,最大的亮點是低功耗而且速度快,匯編語言用起來很靈活,定址方式很多,指令很少,容易上手。

3、STM32單片機

由ST廠商推出的STM32系列單片機,這是一款性價比高的系列單片機,功能強大。其基於專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Cortex-M內核,同時具有一流的外設。

4、PIC單片機

PIC單片機系列是美國微芯公司(Microship)的產品,共分三個級別,即基本級、中級、高級。CPU採用RISC結構,分別有33、35、58條指令,屬精簡指令集,同時採用Harvard雙匯流排結構,運行速度快,它能使程序存儲器的訪問和數據存儲器的訪問並行處理。

5、AVR單片機

AVR單片機是Atmel公司推出的較為新穎的單片機,其顯著的特點為高性能、高速度、低功耗。它取消機器周期,以時鍾周期為指令周期,實行流水作業。AVR單片機指令以字為單位,且大部分指令都為單周期指令。而單周期既可執行本指令功能,同時完成下一條指令的讀取。

6、Freescale單片機

Freescale系列單片機採用哈佛結構和流水線指令結構,在許多領域內都表現出低成本,高性能的的特點,它的體系結構為產品的開發節省了大量時間。此外Freescale提供了多種集成模塊和匯流排介面,可以在不同的系統中更靈活的發揮作用。

⑷ 哈佛結構和馮諾依曼結構的區別,急啊~!

哈佛結構是一種將程序指令存儲和數據存儲分開的存儲器結構。中央處理器首先到程序指令存儲器中讀取程序指令內容,解碼後得到數據地址,再到相應的數據存儲器中讀取數據,並進行下一步的操作(通常是執行)。程序指令存儲和數據存儲分開,可以使指令和數據有不同的數據寬度,如Microchip公司的PIC16晶元的程序指令是14位寬度,而數據是8位寬度。
哈佛結構的微處理器通常具有較高的執行效率。其程序指令和數據指令分開組織和存儲的,執行時可以預先讀取下一條指令。目前使用哈佛結構的中央處理器和微控制器有很多,除了上面提到的Microchip公司的PIC系列晶元,還有摩托羅拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和安謀公司的ARM9、ARM10和ARM11,51單片機也屬於哈佛結構
馮?諾伊曼結構也稱普林斯頓結構,是一種將程序指令存儲器和數據存儲器合並在一起的存儲器結構。程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置,因此程序指令和數據的寬度相同,如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數據都是16位寬。
目前使用馮?諾伊曼結構的中央處理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特爾公司的8086,英特爾公司的其他中央處理器、安謀公司的ARM7、MIPS公司的MIPS處理器也採用了馮?諾伊曼結構。
在DSP演算法中,最大量的工作之一是與存儲器交換信息,這其中包括作為輸入信號的采樣數據、濾波器系數和程序指令。例如,如果將保存在存儲器中的2個數相乘,就需要從存儲器中取3個二進制數,即2個要乘的數和1個描述如何去做的程序指令。圖〔a)顯示了一個傳統的微處理器是如何做這項工作的。這被稱為馮?諾依曼結構,是以一位數學家的名字命名的。馮?諾依曼結構中,只有一個存儲器,通過一條匯流排來傳送數據。乘兩個數至少需要3個指令周期,即通過匯流排將這3個數從存儲器中送到CPU。所以這種結構在面對高速、實時處理時,不可避免地造成匯流排擁擠。為此,哈佛大學提出了與馮?諾依曼結構完全不同的另一種計算機結構,人們習慣稱之為哈佛結構,如圖(b)所示。它根據數據和數據指令將存儲器和匯流排分開。因此,匯流排操作是獨立的,能同時取指令和數據,提高了速度。目前DSP內部一般採用的是哈佛結構,它在片內至少有4套匯流排:程序的數據匯流排,程序的地址匯流排,數據的數據匯流排和數據的地址匯流排。這種分離的程序匯流排和數據匯流排,可允許同時獲取指令字(來自程序存儲器)和操作數(來自數據存儲器),而互不幹擾。這意味著在一個機器周期內可以同時准備好指令和操作數。有的DSP晶元內部還包含有其他匯流排,如DMA匯流排等,可實現單周期內完成更多的工作。這種多匯流排結構就好像在DSP內部架起了四通八達的高速公路,保障運算單元及時地取到需要的數據,提高運算速度。因此,對DSP來說,內部匯流排是個資源,匯流排越多,可以完成的功能就越復雜。超級哈佛結構(super Harvard architecture,縮寫為SHARC)如圖(c)所示,它在哈佛結構上增加了指令cache(緩存)和專用的I/O控制器。

⑸ 51單片機是馮諾依曼還是哈佛結構

51單片機結構比較老套,是馮諾依曼結構,只能順序執行,沒有哈佛結構的流水線方式。

⑹ 哈佛結構是不是比馮諾依曼結構要好

哈佛結構和馮諾依曼結構各有好處,相對於馮諾依曼結構,哈佛結構更可靠,更加適合於那些程序固化、任務相對簡單的控制系統,哈佛結構的微處理器也相對更高效。

不過在通用計算機系統中,應用軟體的多樣性使得計算機要不斷地變化所執行的代碼的內容,並且頻繁地對數據與代碼佔有的存儲器進行重新分配,這種情況下,馮諾依曼結構佔有絕對優勢,因為統一編址可以最大限度地利用資源。

而哈佛結構的計算機若應用於這種情形下則會對存儲器資源產生理論上最大可達50%的浪費,這顯然是不合理的。

⑺ 單片機中馮諾依曼結構和哈佛結構差別在那裡

區別是地址空間和數據空間分開與否
馮諾依曼結構數據空間和地址空間不分開
哈佛結構數據空間和地址空間是分開的
1.哈佛結構處理器有兩個明顯的特點:
使用兩個獨立的存儲器模塊,分別存儲指令和數據,每個存儲模塊都不允許指令和數據並存;
使用獨立的兩條匯流排,分別作為CPU與每個存儲器之間的專用通信路徑,而這兩條匯流排之間毫無關聯。
改進的哈佛結構,其結構特點為:
使用兩個獨立的存儲器模塊,分別存儲指令和數據,每個存儲模塊都不允許指令和數據並存,以便實現並行處理;
具有一條獨立的地址匯流排和一條獨立的數據匯流排,利用公用地址匯流排訪問兩個存儲模塊(程序存儲模塊和數據存儲模塊),公用數據匯流排則被用來完成程序存儲模塊或數據存儲模塊與CPU之間的數據傳輸;
2.普林斯頓結構,也稱馮·諾伊曼結構,是一種將程序指令存儲器和數據存儲器合並在一起的存儲器結構。程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置,因此程序指令和數據的寬度相同,如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數據都是16位寬。
目前使用馮·諾伊曼結構的中央處理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特爾公司的8086,英特爾公司的其他中央處理器、安謀公司的ARM7、MIPS公司的MIPS處理器也採用了馮·諾伊曼結構。

⑻ 51單片機是馮諾依曼還是哈佛結構

從表面上看,是哈佛結構,原因就像是樓上回答的那樣,程序存儲器和數據存儲器是分開的。透過現象看本質,首先看一句英文描述:The Harvard architecture is a computer architecture with physicallyseparatestorage and signal pathways forinstructionsanddata.

哈佛結構需要滿足兩點,一點就是程序和數據存儲要分開,第二點是程序和數據要有單獨的讀取路徑,顯然51單片機不滿足第二點,因為51單片機共用數據線和地址線,雖然指令是分開的。

真正的哈佛結構可以看下cortex-M3內部框圖,在手冊里是顯式的說明了的是哈佛結構。

其實這就是現在用的很多的一種架構,我們可以認為是混合架構,就是在片外,程序存儲和數據存儲是在一起的,而在片內cache這一層又進行分開。

最後回到原題,51是哈佛還是馮氏呢?敝人認為是馮氏可能更合適一些。另外,討論這些本身是沒有什麼意義的,要搞清楚內涵才有意思。

⑼ 為什麼電腦還沿用馮·諾伊曼結構而不使用哈佛結構

我之前做過這方面的研究,看到這么多答案,我想寫下我自己的想法。

首先,什麼是馮·諾伊曼結構呢?這其實是一種結合程序指令存儲器和數據存儲器的存儲器結構。而哈佛結構是一種內存結構,將程序指令存儲與數據存儲分開。哈佛結構是一個並行體系結構,其主要特點是將程序和數據存儲在不同的存儲空間中。馮諾依曼結構指的是整個計算機的設計,而不是處理器的設計。但現在絕大多數個人電腦都是馮諾依曼。

綜上來說,哈佛大學的結構設計很復雜,但效率很高。馮諾依曼結構相對簡單,但也很慢。其實我覺得使用個人電腦軟體的習慣很不一樣。因此,PC機的最佳選擇是改善馮諾依曼結構的主頻和緩存。當然,還有成本問題。

最後,我希望我的回答能對你有所幫助!

⑽ 為什麼51單片機存儲器要用哈佛結構而不用馮諾依曼結構

哈佛結構,是ROM、RAM分離的。

這種結構,程序,永遠不會被修改。

當年,應該是認為比較可靠吧。
在工控領域,干擾較強的環境應用時,比較穩妥。

現在再看,這種結構,可以分別取指和取數據,整體速度可以提高。

而 80x86 系列的,則是馮諾依曼結構,這應該是考慮修改程序方便。

一會玩這個游戲,一會聊QQ,一會感染病毒。

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