区分RISC，CISC，Harvard architecture，Von_Neumann_architecture

最新推荐文章于 2025-09-18 22:12:52 发布

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#存储 #cache #structure #嵌入式 #任务 #编译器

本文详细介绍了RISC（精简指令集计算机）和CISC（复杂指令集计算机）的特性，以及两种存储器结构——哈佛结构和冯·诺伊曼结构的区别。RISC以其指令集小、执行效率高为特点，而CISC通过复杂指令集实现高效处理。哈佛结构将程序和数据存储分开，提高了指令执行效率，常见于嵌入式微处理器，如ARM、AVR等。冯·诺伊曼结构则将程序和数据存储在同一个存储器中，现代CPU常采用内部哈佛结构和外部冯·诺伊曼结构的结合，以平衡性能和成本。

指令集分类：

RISC(Riduced Instruction Set Computer)精简指令集计算机

CISC(Complex Instruction Set Computer)复杂指令集计算机

存储器结构分类：

冯·诺伊曼结构（von Neumann architecture）又称为普林斯顿结构这种体系结构采用程序代码存储器与数据存储器合并在同一存储器里，但程序代码存储器地址与数据存储器地址分别指向不同的物理地址。程序指令宽度与数据宽度一样。数据总线和地址总线共用。

Von_Neumann_architecture

随着CPU设计的发展，pipeline的增加，指令和数据的互斥读取很影响CPU指令执行的scale程度。后来，哈佛大学提出一种的新的结构

哈佛结构与冯·诺依曼结构的最大区别在于冯·诺依曼结构的计算机采用代码与数据的统一编址，而哈佛结构是独立编址的，代码空间与数据空间完全分开

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

哈弗结构需要CPU提供大量的数据线，因而很少使用哈佛结构作为CPU外部构架来使用。但是对于CPU内部，通过使用不同的数据和指令cache，可以有效的提高指令执行的效率，因而目前大部分计算机体系都是CPU内部的哈弗结构+CPU外部的风诺伊曼的结构

哈佛体系结构（Harvard architecture）:

是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。