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冯诺依曼结构和哈佛结构(冯诺依曼结构/哈佛结构/对比和应用)

时间:2024-03-10 11:27 来源:托雅留学网 作者:托雅

冯诺依曼结构是一种计算机组织结构,它将程序和数据存储在同一个存储器中,并使用相同的总线传输它们。而哈佛结构则将程序和数据存储在不同的存储器中,使用不同的总线进行传输。冯诺依曼结构的优点是简单、灵活,并且适用于大多数通用计算机系统。哈佛结构的优点是可以同时访问程序和数据,提高了并行性,并且适用于嵌入式系统和信号处理等领域。在冯诺依曼结构中,程序和数据共享同一个总线,因此可能会出现指令和数据竞争的问题,而在哈佛结构中,程序和数据分开存储,解决了竞争问题。但是哈佛结构的硬件复杂度较高,成本也相对较高。冯诺依曼结构和哈佛结构都有各自的优缺点,并适用于不同的应用场景。

冯诺依曼结构和哈佛结构

冯诺依曼结构和哈佛结构之间的区别

区别是:结构不同、处理速度不同。

冯·诺伊曼(VonNeuman)结构采用单存储空间,即程序指令和数据共用一个存储空间,使用单一的地址和数据总线,取指令和取作数,都是通过一条总线分时进行。

当进行高速运算时,不但不能同时进行取指令和取作数,而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象,其工作速度较慢。

哈佛(Harvard)结构采用双存储空间,程序存储器和数据存储器分开,有各自独立的程序总线和数据总线,可独立编址和独立访问,可对程序和数据进行独立传输,使取指令作、指令执行作、数据吞吐并行完成,大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度,非常适合于实时的数字信号处理。

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。

谁能给我讲一下哈弗结构和冯诺依曼结构的主要区别

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。

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