8051单片机架构类型有哪些

科技观察员 2023-07-07 1225

　　8051单片机使用8位数据总线，因此它们最多可以支持64K的外部数据存储器和64k的外部程序存储器。总的来说，8051单片机可以寻址128k的外部存储器。

　　当数据和代码位于不同的内存块时，这种架构被称为哈佛架构。如果数据和代码位于同一内存块中，则该架构称为冯诺依曼架构。

　　冯诺依曼架构

　　冯诺依曼架构最早由计算机科学家约翰冯诺依曼提出。在这种架构中，指令和数据都存在一个数据路径或总线。因此，CPU一次执行一项操作。它要么从内存中获取指令，要么对数据执行读/写操作。因此取指令和数据操作不能同时发生，共享公共总线。

　　 8051单片机

　　冯诺依曼架构支持简单的硬件，它允许使用单个顺序存储器。今天的处理速度大大超过了内存访问时间，只使用了非常快且数量很少的内存（缓存）。

　　哈佛架构

　　哈佛架构为指令和数据提供单独的存储和信号总线。这种架构的数据存储完全包含在CPU中，并且无法将指令存储作为数据进行访问。计算机使用内部数据总线为程序指令和数据提供单独的存储区，允许同时访问指令和数据。

　　需要操作员加载的程序；处理器无法自行启动。在哈佛架构中，没有必要让两个内存共享属性。

　　 8051单片机

　　冯诺依曼架构 vs 哈佛架构

　　以下几点将冯诺依曼架构与哈佛架构区分开来：

　　冯诺依曼架构

　　1.由代码和数据共享的单个内存。

　　2.处理器需要在一个单独的时钟周期内取代码，在另一个时钟周期内取数据。所以它需要两个时钟周期。

　　3.速度更快，因此耗时更少。

　　4.设计简单。

　　哈佛架构

　　1.代码和数据的独立存储器。

　　2.单个时钟周期就足够了，因为使用单独的总线来访问代码和数据。

　　3.速度较慢，因此更耗时。

　　4.设计复杂。

　　CISC和RISC

　　CISC是复杂指令集计算机。它是一台可以处理大量指令的计算机。

　　在1980年代初期，计算机设计人员建议计算机应该使用更少的指令和简单的结构，这样它们就可以在CPU中更快地执行而无需使用内存。此类计算机被归类为精简指令集计算机或RISC。

　　以下几点将CISC与RISC区分开来：

　　CISC

　　1.更大的指令集，易于编程。

　　2.更简单的编译器设计，考虑到更大的指令集。

　　3.许多寻址模式导致复杂的指令格式。

　　4.指令长度是可变的。

　　5.每秒更高的时钟周期。

　　6.重点是硬件。

　　7.控制单元采用微程序单元实现大指令集。

　　8.执行速度较慢，因为指令将从存储器中读取并由解码器单元解码。

　　RISC

　　1.较小的指令集，编程困难。

　　2.编译器的复杂设计。

　　3.寻址方式少，指令格式固定。

　　4.指令长度不同。

　　5.每秒低时钟周期。

　　6.重点是软件。

　　7.每条指令都由硬件执行。

　　8.执行速度更快，因为每条指令都由硬件执行。

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