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1,哈佛结构和冯诺依曼结构的区别急啊

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。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。 哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了上面提到的Microchip公司的PIC系列芯片,还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和安谋公司的ARM9、ARM10和ARM11,51单片机也属于哈佛结构 冯?诺伊曼结构也称普林斯顿结构,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。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。 目前使用冯?诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、安谋公司的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器也采用了冯?诺伊曼结构。 在DSP算法中,最大量的工作之一是与存储器交换信息,这其中包括作为输入信号的采样数据、滤波器系数和程序指令。例如,如果将保存在存储器中的2个数相乘,就需要从存储器中取3个二进制数,即2个要乘的数和1个描述如何去做的程序指令。图〔a)显示了一个传统的微处理器是如何做这项工作的。这被称为冯?诺依曼结构,是以一位数学家的名字命名的。冯?诺依曼结构中,只有一个存储器,通过一条总线来传送数据。乘两个数至少需要3个指令周期,即通过总线将这3个数从存储器中送到CPU。所以这种结构在面对高速、实时处理时,不可避免地造成总线拥挤。为此,哈佛大学提出了与冯?诺依曼结构完全不同的另一种计算机结构,人们习惯称之为哈佛结构,如图(b)所示。它根据数据和数据指令将存储器和总线分开。因此,总线操作是独立的,能同时取指令和数据,提高了速度。目前DSP内部一般采用的是哈佛结构,它在片内至少有4套总线:程序的数据总线,程序的地址总线,数据的数据总线和数据的地址总线。这种分离的程序总线和数据总线,可允许同时获取指令字(来自程序存储器)和操作数(来自数据存储器),而互不干扰。这意味着在一个机器周期内可以同时准备好指令和操作数。有的DSP芯片内部还包含有其他总线,如DMA总线等,可实现单周期内完成更多的工作。这种多总线结构就好像在DSP内部架起了四通八达的高速公路,保障运算单元及时地取到需要的数据,提高运算速度。因此,对DSP来说,内部总线是个资源,总线越多,可以完成的功能就越复杂。超级哈佛结构(super Harvard architecture,缩写为SHARC)如图(c)所示,它在哈佛结构上增加了指令cache(缓存)和专用的I/O控制器。

哈佛结构和冯诺依曼结构的区别急啊

2,冯诺依曼 哈佛改进哈佛区别

区别是地址空间和数据空间分开与否冯诺依曼结构数据空间和地址空间不分开哈佛结构数据空间和地址空间是分开的1.哈佛结构处理器有两个明显的特点: 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; 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。 改进的哈佛结构,其结构特点为: 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,以便实现并行处理; 具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线,利用公用地址总线访问两个存储模块(程序存储模块和数据存储模块),公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输; 2.普林斯顿结构,也称冯·诺伊曼结构,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。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。 目前使用冯·诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、安谋公司的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器也采用了冯·诺伊曼结构。
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。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如microchip公司的pic16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。 哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了上面提到的microchip公司的pic系列芯片,还有摩托罗拉公司的mc68系列、zilog公司的z8系列、atmel公司的avr系列和安谋公司的arm9、arm10和arm11,51单片机也属于哈佛结构 冯?诺伊曼结构也称普林斯顿结构,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。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。 目前使用冯?诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、安谋公司的arm7、mips公司的mips处理器也采用了冯?诺伊曼结构。 在dsp算法中,最大量的工作之一是与存储器交换信息,这其中包括作为输入信号的采样数据、滤波器系数和程序指令。例如,如果将保存在存储器中的2个数相乘,就需要从存储器中取3个二进制数,即2个要乘的数和1个描述如何去做的程序指令。图〔a)显示了一个传统的微处理器是如何做这项工作的。这被称为冯?诺依曼结构,是以一位数学家的名字命名的。冯?诺依曼结构中,只有一个存储器,通过一条总线来传送数据。乘两个数至少需要3个指令周期,即通过总线将这3个数从存储器中送到cpu。所以这种结构在面对高速、实时处理时,不可避免地造成总线拥挤。为此,哈佛大学提出了与冯?诺依曼结构完全不同的另一种计算机结构,人们习惯称之为哈佛结构,如图(b)所示。它根据数据和数据指令将存储器和总线分开。因此,总线操作是独立的,能同时取指令和数据,提高了速度。目前dsp内部一般采用的是哈佛结构,它在片内至少有4套总线:程序的数据总线,程序的地址总线,数据的数据总线和数据的地址总线。这种分离的程序总线和数据总线,可允许同时获取指令字(来自程序存储器)和操作数(来自数据存储器),而互不干扰。这意味着在一个机器周期内可以同时准备好指令和操作数。有的dsp芯片内部还包含有其他总线,如dma总线等,可实现单周期内完成更多的工作。这种多总线结构就好像在dsp内部架起了四通八达的高速公路,保障运算单元及时地取到需要的数据,提高运算速度。因此,对dsp来说,内部总线是个资源,总线越多,可以完成的功能就越复杂。超级哈佛结构(super harvard architecture,缩写为sharc)如图(c)所示,它在哈佛结构上增加了指令cache(缓存)和专用的i/o控制器。

冯诺依曼 哈佛改进哈佛区别

3,请写出冯诺依曼型计算机的五大组成部分

运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备冯·诺依曼结构中计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5个硬件系统构成。①运算器。计算机中进行算术运算和逻辑运算的主要部件,是计算机的主体。在控制器的控制下,运算器接收待运算的数据,完成程序指令指定的基于二进制数的算术运算或逻辑运算。②控制器。计算机的指挥控制中心。控制器从存储器中逐条取出指令、分析指令,然后根据指令要求完成相应操作,产生一系列控制命令,使计算机各部分自动、连续并协调动作,成为一个有机的整体,实现程序的输入、数据的输入以及运算并输出结果。③存储器。存储器是用来保存程序和数据,以及运算的中间结果和最后结果的记忆装置。计算机的存储系统分为内部存储器(简称内存或主存储器)和外部存储器(简称外存或辅助存储器)。主存储器中存放将要执行的指令和运算数据,容量较小,但存取速度快。外存容量大、成本低、存取速度慢,用于存放需要长期保存的程序和数据。当存放在外存中的程序和数据需要处理时,必须先将它们读到内存中,才能进行处理。④输入设备。输入设备是用来完成输入功能的部件,即向计算机送入程序、数据以及各种信息的设备。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、磁盘驱动器和触摸屏等。⑤输出设备。输出设备是用来将计算机工作的中间结果及处理后的结果进行表现的设备。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和磁盘驱动器等。
冯·诺依曼型计算机的五大组成部分是:输入数据和程序的输入设备;记忆程序和数据的存储器;完成数据加工处理的运算器;控制程序执行的控制器;输出处理结果的输出设备。中央处理器的体系架构可以分为:冯·诺依曼结构和哈佛结构结构使用冯·诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、ARM的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器也采用了冯·诺依曼结构。1945年,冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理,后来,人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯·诺依曼型结构”计算机。冯·诺依曼结构的处理器使用同一个存储器,经由同一个总线传输。冯·诺曼结构处理器具有以下几个特点:必须有一个存储器;必须有一个控制器;必须有一个运算器,用于完成算术运算和逻辑运算;必须有输入和输出设备,用于进行人机通信。哈佛结构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。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了上面提到的Microchip公司的PIC系列芯片,还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和ARM公司的ARM9、ARM10和ARM11。哈佛结构是指程序和数据空间独立的体系结构,目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈。例如最常见的卷积运算中, 一条指令同时取两个操作数, 在流水线处理时, 同时还有一个取指操作,如果程序和数据通过一条总线访问,取指和取数必会产生冲突,而这对大运算量的循环的执行效率是很不利的。哈佛结构能基本上解决取指和取数的冲突问题。而对另一个操作数的访问,就只能采用Enhanced哈佛结构了,例如像TI那样,数据区再split,并多一组总线。或向AD那样,采用指令cache,指令区可存放一部分数据。在DSP算法中,最大量的工作之一是与存储器交换信息,这其中包括作为输入信号的采样数据、滤波器系数和程序指令。例如,如果将保存在存储器中的2个数相乘,就需要从存储器中取3个二进制数,即2个要乘的数和1个描述如何去做的程序指令。DSP内部一般采用的是哈佛结构,它在片内至少有4套总线:程序的数据总线,程序的地址总线,数据的数据总线和数据的地址总线。这种分离的程序总线和数据总线,可允许同时获取指令字(来自程序存储器)和操作数(来自数据存储器),而互不干扰。这意味着在一个机器周期内可以同时准备好指令和操作数。有的DSP芯片内部还包含有其他总线,如DMA总线等,可实现单周期内完成更多的工作。这种多总线结构就好像在DSP内部架起了四通八达的高速公路,保障运算单元及时地取到需要的数据,提高运算速度。因此,对DSP来说,内部总线是个资源,总线越多,可以完成的功能就越复杂。超级哈佛结构(superHarvard architecture,缩写为SHARC),它在哈佛结构上增加了指令cache(缓存)和专用的I/O控制器。哈佛结构处理器有两个明显的特点: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;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。改进的哈佛结构,其结构特点为:以便实现并行处理;具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线,利用公用地址总线访问两个存储模块(程序存储模块和数据存储模块),公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输。

请写出冯诺依曼型计算机的五大组成部分

4,dsp的技术公司

你说的是其中的一部分知识,是dsp处理的信息的原理。要向学习dsp的硬件开发,还要学习微机原理,由单片机系统的设计经验最好。还有就是dsp的开发环境,也就是ccs,要掌握常用的编程语言,有汇编语言和c语言的编程经验最好.首先要了解dsp的特点。数字信号处理相对于模拟信号处理有很大的优越性,表现在精度高、灵活性大、可靠性好、易于大规模集成等方面。随着人们对实时信号处理要求的不断提高和大规模集成电路技术的迅速发展,数字信号处理技术也发生着日新月异的变革。实时数字信号处理技术的核心和标志是数字信号处理器。自第一个微处理器问世以来,微处理器技术水平得到了十分迅速的提高,而快速傅立叶交换等实用算法的提出促进了专门实现数字信号处理的一类微处理器的分化和发展。数字信号处理有别于普通的科学计算与分析,它强调运算处理的实时性,因此dsp除了具备普通微处理器所强调的高速运算和控制功能外,针对实时数字信号处理,在处理器结构、指令系统、指令流程上具有许多新的特征,其特点如下:(1)算术单元具有硬件乘法器和多功能运算单元,硬件乘法器可以在单个指令周期内完成乘法操作,这是dsp区别于通用的微处理器的一个重要标志。多功能运算单元可以完成加减、逻辑、移位、数据传送等操作。新一代的dsp内部甚至还包含多个并行的运算单元。以提高其处理能力。针对滤波、相关、矩阵运算等需要大量乘和累加运算的特点,dsp的算术单元的乘法器和加法器,可以在一个时钟周期内完成相乘、累加两个运算。近年出现的某些dsp如adsp2106x、dsp96000系列dsp可以同时进行乘、加、减运算,大大加快了fft的蝶形运算速度。(2)总线结构传统的通用处理器采用统一的程序和数据空间、共享的程序和数据总线结构,即所谓的冯?诺依曼结构。dsp普遍采用了数据总线和程序总线分离的哈佛结构或者改进的哈佛结构,极大的提高了指令执行速度。片内的多套总线可以同时进行取指令和多个数据存取操作,许多dsp片内嵌有dma控制器,配合片内多总线结构,使数据块传送速度大大提高。如ti公司的c6000系列的dsp采用改进的哈佛结构,内部有一套256位宽度的程序总线、两套32位的数据总线和一套32位的dma总线。adi公司的sharc系列dsp采用超级哈佛结构(superharvaredarchitecturecomputer),内部集成了三套总线,即程序存储器总线、数据存储器总线和输入输出总线。(3)专用寻址单元dsp面向数据密集型应用,伴随着频繁的数据访问,数据地址的计算也需要大量时间。dsp内部配置了专用的寻址单元,用于地址的修改和更新,它们可以在寻址访问前或访问后自动修改内容,以指向下一个要访问的地址。地址的修改和更新与算术单元并行工作,不需要额外的时间。dsp的地址产生器支持直接寻址、间接寻址操作,大部分dsp还支持位反转寻址(用于fft算法)和循环寻址(用于数字滤波算法)。(4)片内存储器针对数字信号处理的数据密集运算的需要,dsp对程序和数据访问的时间要求很高,为了减小指令和数据的传送时间,许多dsp内部集成了高速程序存储器和数据存储器,以提高程序和数据的访问存储器的速度。如ti公司的c6000系列的dsp内部集成有1m~7m位的程序和数据ram;adi公司的sharc系列dsp内部集成有0.5m~2m位的程序和数据ram,tigersharc系列dsp内部集成有6m位的程序和数据ram。(5)流水处理技术dsp大多采用流水技术,即将一条指令的执行过程分解成取指、译码、取数、执行等若干个阶段,每个阶段称为一级流水。每条指令都由片内多个功能单元分别完成取指、译码、取数、执行等操作,从而在不提高时钟频率的条件下减少了每条指令的执行时间。(6)dsp与其它处理器的差别数字信号处理器(dsp)、通用微处理器(mpu)、微控制器(mcu)三者的区别在于:dsp面向高性能、重复性、数值运算密集型的实时处理;mpu大量应用于计算机;mcu则适用于以控制为主的处理过程。dsp的运算速度比其它处理器要高得多,以fft、相关为例,高性能dsp不仅处理速度是mpu的4~10倍,而且可以连续不断地完成数据的实时输入/输出。dsp结构相对单一,普遍采用汇编语言编程,其任务完成时间的可预测性相对于结构和指令复杂(超标量指令)、严重依赖于编译系统的mpu强得多。以一个fir滤波器实现为例,每输入一个数据,对应每阶滤波器系数需要一次乘、一次加、一次取指、二次取数,还需要专门的数据移动操作,dsp可以单周期完成乘加并行操作以及3~4次数据存取操作,而普通mpu完成同样的操作至少需要4个指令周期。因此,在相同的指令周期和片内指令缓存条件下,dsp的运算送到可以超过mpu运算速度的4倍以上。正是基于dsp的这些优势,在新推出的高性能通用微处理器(如pentium、powerpc604e等)片内已经融入了dsp的功能,而以这种通用微处理器构成的计算机在网络通信、语音图像处理、实时数据分析等方面的效率大大提高。
在国外,拥有DSP技术的公司分别是 MdotM,Criteo,Vizury 和SocioMatic。在国内,随着互联网广告行业的发展和成熟,也有一批拥有自己自主研发DSP平台的优秀广告公司。Avazu艾维邑动,Mediav,Codrim和Taobao Tanx等。从曝光率排名来看, Criteo每个月可以达到200多亿的展示曝光率、Vizury每个月30亿的展示曝光率、Avazu每个月在超过40个国家能达到300亿的展示曝光率、Codrim月展示曝光次数增长高达150%。

5,冯诺依曼结构和哈佛结构之间的区别

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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区别是地址空间和数据空间分开与否冯诺依曼结构数据空间和地址空间不分开哈佛结构数据空间和地址空间是分开的1.哈佛结构处理器有两个明显的特点: 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; 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。 改进的哈佛结构,其结构特点为: 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,以便实现并行处理; 具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线,利用公用地址总线访问两个存储模块(程序存储模块和数据存储模块),公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输; 2.普林斯顿结构,也称冯·诺伊曼结构,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。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。 目前使用冯·诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、安谋公司的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器也采用了冯·诺伊曼结构。
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。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如microchip公司的pic16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。 哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了上面提到的microchip公司的pic系列芯片,还有摩托罗拉公司的mc68系列、zilog公司的z8系列、atmel公司的avr系列和安谋公司的arm9、arm10和arm11,51单片机也属于哈佛结构 冯?诺伊曼结构也称普林斯顿结构,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。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。 目前使用冯?诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、安谋公司的arm7、mips公司的mips处理器也采用了冯?诺伊曼结构。 在dsp算法中,最大量的工作之一是与存储器交换信息,这其中包括作为输入信号的采样数据、滤波器系数和程序指令。例如,如果将保存在存储器中的2个数相乘,就需要从存储器中取3个二进制数,即2个要乘的数和1个描述如何去做的程序指令。图〔a)显示了一个传统的微处理器是如何做这项工作的。这被称为冯?诺依曼结构,是以一位数学家的名字命名的。冯?诺依曼结构中,只有一个存储器,通过一条总线来传送数据。乘两个数至少需要3个指令周期,即通过总线将这3个数从存储器中送到cpu。所以这种结构在面对高速、实时处理时,不可避免地造成总线拥挤。为此,哈佛大学提出了与冯?诺依曼结构完全不同的另一种计算机结构,人们习惯称之为哈佛结构,如图(b)所示。它根据数据和数据指令将存储器和总线分开。因此,总线操作是独立的,能同时取指令和数据,提高了速度。目前dsp内部一般采用的是哈佛结构,它在片内至少有4套总线:程序的数据总线,程序的地址总线,数据的数据总线和数据的地址总线。这种分离的程序总线和数据总线,可允许同时获取指令字(来自程序存储器)和操作数(来自数据存储器),而互不干扰。这意味着在一个机器周期内可以同时准备好指令和操作数。有的dsp芯片内部还包含有其他总线,如dma总线等,可实现单周期内完成更多的工作。这种多总线结构就好像在dsp内部架起了四通八达的高速公路,保障运算单元及时地取到需要的数据,提高运算速度。因此,对dsp来说,内部总线是个资源,总线越多,可以完成的功能就越复杂。超级哈佛结构(super harvard architecture,缩写为sharc)如图(c)所示,它在哈佛结构上增加了指令cache(缓存)和专用的i/o控制器。

6,哈佛结构是不是比冯诺依曼结构要好

哈佛结构和冯诺依曼结构各有好处,相对于冯诺依曼结构,哈佛结构更可靠,更加适合于那些程序固化、任务相对简单的控制系统,哈佛结构的微处理器也相对更高效。不过在通用计算机系统中,应用软件的多样性使得计算机要不断地变化所执行的代码的内容,并且频繁地对数据与代码占有的存储器进行重新分配,这种情况下,冯诺依曼结构占有绝对优势,因为统一编址可以最大限度地利用资源。而哈佛结构的计算机若应用于这种情形下则会对存储器资源产生理论上最大可达50%的浪费,这显然是不合理的。
各有优势,哈佛结构更先进
哈佛结构和冯诺依曼结构各有好处,相对于冯·诺依曼结构,哈佛结构更可靠,更加适合于那些程序固化、任务相对简单的控制系统,哈佛结构的微处理器也相对更高效。不过在通用计算机系统中,应用软件的多样性使得计算机要不断地变化所执行的代码的内容,并且频繁地对数据与代码占有的存储器进行重新分配,这种情况下,冯·诺依曼结构占有绝对优势,因为统一编址可以最大限度地利用资源,而哈佛结构的计算机若应用于这种情形下则会对存储器资源产生理论上最大可达50%的浪费,这显然是不合理的。哈佛结构是一种将程序指令储存和数据储存分开的存储器结构。中央处理器首先到程序指令储存器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据储存器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令储存和数据储存分开,数据和指令的储存可以同时进行,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和储存的,执行时可以预先读取下一条指令。冯诺依曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的电脑设计概念结构。本词描述的是一种实作通用图灵机的计算装置,以及一种相对于平行计算的序列式结构参考模型(referential model)。冯诺依曼结构隐约指导了将储存装置与中央处理器分开的概念,因此依本结构设计出的计算机又称储存程式型电脑。与冯.诺曼结构处理器比较,哈佛结构处理器有两个明显的特点:1、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;2、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。
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。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如microchip公司的pic16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。 哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了上面提到的microchip公司的pic系列芯片,还有摩托罗拉公司的mc68系列、zilog公司的z8系列、atmel公司的avr系列和安谋公司的arm9、arm10和arm11,51单片机也属于哈佛结构 冯?诺伊曼结构也称普林斯顿结构,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。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。 目前使用冯?诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、安谋公司的arm7、mips公司的mips处理器也采用了冯?诺伊曼结构。 在dsp算法中,最大量的工作之一是与存储器交换信息,这其中包括作为输入信号的采样数据、滤波器系数和程序指令。例如,如果将保存在存储器中的2个数相乘,就需要从存储器中取3个二进制数,即2个要乘的数和1个描述如何去做的程序指令。图〔a)显示了一个传统的微处理器是如何做这项工作的。这被称为冯?诺依曼结构,是以一位数学家的名字命名的。冯?诺依曼结构中,只有一个存储器,通过一条总线来传送数据。乘两个数至少需要3个指令周期,即通过总线将这3个数从存储器中送到cpu。所以这种结构在面对高速、实时处理时,不可避免地造成总线拥挤。为此,哈佛大学提出了与冯?诺依曼结构完全不同的另一种计算机结构,人们习惯称之为哈佛结构,如图(b)所示。它根据数据和数据指令将存储器和总线分开。因此,总线操作是独立的,能同时取指令和数据,提高了速度。目前dsp内部一般采用的是哈佛结构,它在片内至少有4套总线:程序的数据总线,程序的地址总线,数据的数据总线和数据的地址总线。这种分离的程序总线和数据总线,可允许同时获取指令字(来自程序存储器)和操作数(来自数据存储器),而互不干扰。这意味着在一个机器周期内可以同时准备好指令和操作数。有的dsp芯片内部还包含有其他总线,如dma总线等,可实现单周期内完成更多的工作。这种多总线结构就好像在dsp内部架起了四通八达的高速公路,保障运算单元及时地取到需要的数据,提高运算速度。因此,对dsp来说,内部总线是个资源,总线越多,可以完成的功能就越复杂。超级哈佛结构(super harvard architecture,缩写为sharc)如图(c)所示,它在哈佛结构上增加了指令cache(缓存)和专用的i/o控制器。
一冯·诺依曼理论的要点是:数字计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯诺依曼的这个理论称为冯诺依曼体系结构。从ENIAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。 根据冯诺依曼体系结构构成的计算机,必须具有如下功能:把需要的程序和数据送至计算机中;必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力;能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力;能够根据需要控制程序走向,并能根据指令控制机器的各部件协调操作;能够按照要求将处理结果输出给用户。 二 哈佛结构是为了高速数据处理而采用的,因为可以同时读取指令和数据(分开存储的)。大大提高了数据吞吐率,缺点是结构复杂。通用微机指令和数据是混合存储的,结构上简单,成本低。假设是哈佛结构:你就得在电脑安装两块硬盘,一块装程序,一块装数据,内存装两根,一根储存指令,一根存储数据?? 是什么结构要看总线结构的。51单片机虽然数据指令存储区是分开的,但总线是分时复用得,所以顶多算改进型的哈佛结构。ARM9虽然是哈佛结构,但是之前的版本也还是冯·诺依曼结构。早期的X86能迅速占有市场,一条很重要的原因,正是靠了冯·诺依曼这种实现简单,成本低的总线结构。现在的处理器虽然外部总线上看是诺依曼结构的,但是由于内部CACHE的存在,因此实际上内部来看已经算是改进型哈佛结构的了。至于优缺点,哈佛结构就是复杂,对外围设备的连接与处理要求高,十分不适合外围存储器的扩展。所以早期通用CPU难以采用这种结构。而单片机,由于内部集成了所需的存储器,所以采用哈佛结构也未尝不可。现在的处理器,依托CACHE的存在,已经很好的将二者统一起来了。我个人觉得萝卜青菜各有所爱,至少未来一段时间内这二者共存的可能性更大,各有优缺点,所以非要比个好坏的话.....不太好说吧

文章TAG:SHARC  哈佛结构和冯诺依曼结构的区别急啊  
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