请问计算机体系结构中的冯.诺依曼体系结构与哈佛体系结构有什么区别?

请问计算机体系结构中的冯.诺依曼体系结构与哈佛体系结构有什么区别?,第1张

1、存储模块不同

哈佛体系结构使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允许指令和数据并存;采用存储程序方式,指令和数据不加区别混合存储在同一个存储器中,数据和程序在内存中是没有区别的,它们都是内存中的数据。

2、处理技术不同

为了克服CPU数据总线宽度的限制,尤其在处理器的情况下,进一步提高微处理器的处理速度,哈佛体系结构采用多个内部数据地址。冯.诺依曼体系结构以运算器为中心,I/O设备与存储器间的数据传送都要经过运算器。

3、特点不同

哈佛体系结构程序存储器与数据存储器分开、提供了较大的数存储器带宽、适合于数字信号处理;冯.诺依曼体系结构计算机运行过程中,把要执行的程序和处理的数据首先存入主存储器(内存),计算机执行程序时,将自动地并按顺序从主存储器中取出指令一条一条地执行。

参考资料来源:百度百科-哈佛体系结构

参考资料来源:百度百科-冯·诺依曼体系结构

冯诺依曼结构和哈佛结构区别为:存储器结构不同、总线不同、执行效率不同。

一、存储器结构不同

1、冯诺依曼结构:冯诺依曼结构是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。

2、哈佛结构:哈佛结构使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允许指令和数据并存。

二、总线不同

1、冯诺依曼结构:冯诺依曼结构没有总线,CPU与存储器直接关联。

2、哈佛结构:哈佛结构使用独立的两条总线,分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径,而这两条总线之间毫无关联。

三、执行效率不同

1、冯诺依曼结构:冯诺依曼结构其程序指令和数据指令执行时不可以预先读取下一条指令,需要依次读取,执行效率较低。

2、哈佛结构:哈佛结构其程序指令和数据指令执行时可以预先读取下一条指令,具有较高的执行效率。

本文主要讲解51单片机的硬件结构,而且只介绍重点知识。

由上图可以看出,51单片机组成结构包括以下几个部分:

时序信号:一类用于片内各功能的部件的控制,另一类用于片外存储器或IO端口的控制(这个对用户来说是比较重要的,在定时器部分会讲)

通过修改PSW中的RS1、RS0两位的状态,就能任选一个工作寄存器区。这个特点提高了MCS-51现场保护和现场恢复的速度。对于提高CPU的工作效率和响应中断的速度是很有利的。若在一个实际的应用系统中,不需要四组工作寄存器,那么这个区域中多余单元可以作为一般的数据缓冲器使用。

按存储结构可分为二类:一类是哈佛结构,另一类是普林斯顿结构。

①哈佛结构

哈佛结构是程序存储器地址空间与数据存储器地址空间分开的单片机结构,如80C51单片机采用哈佛结构,所以80C51单片机的程序存储器地址空间与数据存储器地址空间是分开的,各有64K存储空间。

②普林斯顿结构

普林斯顿结构是程序存储器地址空间与数据存储器地址空间合并的单片机结构,如MCS-96单片机采用普林斯顿结构,所以MCS-96单片机的程序存储器地址空间与数据存储器地址空间是合并的,共有64K存储空间。

P3口还有第二功能,表如下:

若TI 或 RI 被置位,必须用软件清零,硬件不能将其清零。

在不设置IP优先级寄存器的话,单片机内部会按这个默认顺序优先级去响应各个中断。

上电复位后除端口锁存器,堆栈指针,SBUF外,单片机内部的复位电路向所有的特殊功能寄存器写入00H。SBUF的值是不能确定的。

复位还使ALE和PSEN信号变为无效(高电平),而内部RAM不受影响。但由于VCC上电复位后,RAM内容不定,除非是退回低功耗方式的复位。


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