冯·诺伊曼结构和哈佛结构

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冯·诺伊曼

冯·诺伊曼结构和哈佛结构

1、冯·诺伊曼结构:

是一种将指令集存储内存和数据存储内存合并咋一起的计算机设计概念结构。(存储程序计算机)

特点:以运算单元为中心;采用存储程序计算原理;按地址访问存储器,地址呈线性;控制流由指令产生;指令由操作码和地址码组成;数据编码以二进制;

总体上,现代的计算机仍然使用的是冯·诺伊曼结构,因为有了存储程序之后计算机通过已有的程序改变计算机内存中的程序或数据,让计算机变得可编程且更具备弹性。

如图:冯·诺伊曼结构原理图

冯·诺伊曼结构和哈佛结构

2、哈佛结构:

是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。

特点:中央处理器先解码指令集再将数据地址读取最后载执行指令,这样的特点可以使得数据存储和指令执行同时进行,两者的存储宽度自然就可以不同,如PIC16芯片,指令宽度是14,数据宽度为8。

从效率方面来看,哈佛结构的读取效率是优于冯·诺伊曼结构的,在指令程序读取数据的同时在没有缓存的情况下可以预读下一条数据。

冯·诺伊曼结构和哈佛结构

3、哈佛结构与冯·诺伊曼结构的对比:

哈佛结构读取效率更高,在相同的电路复杂度下哈佛结构表现更好一些;

指令存储和数据存储地址空间不同,使用方位可以更加广泛;

4、哈佛结构的迭代:

结合了冯·诺伊曼结构,迭代出了更为高效的哈佛结构,语序CPU同时调用多个指令和读取多个数据。

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版权声明:8b8c7a08f0a33ff1 发表于 2019-12-25 6:22:09。

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