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冯诺依曼体系和哈佛体系区别(哈佛/和哈佛体系的区别)

时间:2024-01-28 16:42 来源:托雅留学网 作者:托雅

冯诺依曼体系和哈佛体系是计算机体系结构中的两种不同架构。冯诺依曼体系是指计算机中的存储器和处理器是共享同一条总线进行数据传输的,即指令和数据存储在同一块内存中,通过共享的总线进行传输。而哈佛体系则是指计算机中的指令存储器和数据存储器是分开的,分别使用不同的总线进行数据传输,指令和数据互不干扰。冯诺依曼体系下的计算机可以在任意时间点读写指令和数据,灵活性较高,但同时也存在指令和数据冲突的可能性,需要额外的控制逻辑进行处理。而哈佛体系下的计算机可以同时进行指令和数据的读取,提高了指令的执行效率,但也增加了硬件的复杂性。冯诺依曼体系和哈佛体系在存储器和处理器的连接方式上存在差异,冯诺依曼体系共享总线传输数据,而哈佛体系使用独立的总线传输指令和数据。

冯诺依曼体系和哈佛体系区别

51单片机是冯诺依曼还是哈佛结构

哈佛结构需要满足两点,一点就是程序和数据存储要分开,第二点是程序和数据要有单独的读取路径,显然51单片机不满足第二点,因为51单片机共用数据线和地址线,虽然指令是分开的。

真正的哈佛结构可以看下cortex-M3内部框图,在手册里是显式的说明了的是哈佛结构。从上面的架构图中可以看到,cortex-M3内部是具有两条单独的数据路径的,分别用于指令和数据。再来引申一点,看看cortex-A9内部架构,以及的描述。最后回到原题,51是哈佛还是冯氏呢?

敝人认为是冯氏可能更合适一些。讨论这些本身是没有什么意义的,要搞清楚内涵才有意思。

冯.诺依曼结构与哈佛结构的区别是什么

区别在于存储器结构不同、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。

avr单片机和51的区别

①AVR单片机(ATmega16)的时钟源(晶振、内部RC

等)可以不经过分频直接提供给CPU使用,而51的CPU主频等于晶振的12分频,ATmega16外部提供16M的晶振,所以AVR单片机的运行速度比51单片机的运行速度要快得多,并且AVR单片机可提供内容1M、2M、4M、8M等可变的CUP频率。

②AVR具有超功能精简指令。具有32个通用工作寄存器(相当于8051中的32个累加器,克服了单一累加器数据处理造成的瓶颈现象),有128B~4KB个SRAM,可灵活使用指令运算。

③AVRI/O口是真正的双向I/O口,单片机读取外部引脚电平直接通过PINX读取,不需要像51那样先给I/O口全写1作后才能读取外部引脚电平,使得单片机读取外部数据更容易。

④AVR内部提供丰富的中断及寄存器资源,光外部中断就有3个,定时器有3个,丰富的寄存器资源使得可以设置外部中断的多种触发方式,以及设置内部定时分频系数,丰富的寄存器资源使得可以对AVR的I/O口进行多功能作

⑤两者的CPU构架以及指令集完全不同,51系列单片机所使用的是CISC指令系统,冯诺依曼结构体系的总线;而AVR系列的单片机则使用的是RISC指令系统,哈佛结构的总线,AVR系列的单片机每个震荡周期处理一条指令,而相应的,51系列的单片机则需要12个震荡周期来完成一条指令的处理。

⑥针对51系列单片机的I/O脚所体现出来的弊端,AVR单片机做了相应的改进,即加入了控制输入或输出的方向寄存器,从而解决了51系列单片机I/O脚位高电平时同为输入和输出的状态。

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