8051單片機架構(gòu)類型有哪些

8051單片機使用8位數(shù)據(jù)總線，因此它們最多可以支持64K的外部數(shù)據(jù)存儲器和64k的外部程序存儲器。總的來說，8051單片機可以尋址128k的外部存儲器。

當數(shù)據(jù)和代碼位于不同的內(nèi)存塊時，這種架構(gòu)被稱為哈佛架構(gòu)。如果數(shù)據(jù)和代碼位于同一內(nèi)存塊中，則該架構(gòu)稱為馮諾依曼架構(gòu)。

馮諾依曼架構(gòu)

馮諾依曼架構(gòu)最早由計算機科學(xué)家約翰馮諾依曼提出。在這種架構(gòu)中，指令和數(shù)據(jù)都存在一個數(shù)據(jù)路徑或總線。因此，CPU一次執(zhí)行一項操作。它要么從內(nèi)存中獲取指令，要么對數(shù)據(jù)執(zhí)行讀/寫操作。因此取指令和數(shù)據(jù)操作不能同時發(fā)生，共享公共總線。

馮諾依曼架構(gòu)支持簡單的硬件，它允許使用單個順序存儲器。今天的處理速度大大超過了內(nèi)存訪問時間，只使用了非?？烨覕?shù)量很少的內(nèi)存（緩存）。

哈佛架構(gòu)

哈佛架構(gòu)為指令和數(shù)據(jù)提供單獨的存儲和信號總線。這種架構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲完全包含在CPU中，并且無法將指令存儲作為數(shù)據(jù)進行訪問。計算機使用內(nèi)部數(shù)據(jù)總線為程序指令和數(shù)據(jù)提供單獨的存儲區(qū)，允許同時訪問指令和數(shù)據(jù)。

需要操作員加載的程序；處理器無法自行啟動。在哈佛架構(gòu)中，沒有必要讓兩個內(nèi)存共享屬性。

馮諾依曼架構(gòu) vs 哈佛架構(gòu)

以下幾點將馮諾依曼架構(gòu)與哈佛架構(gòu)區(qū)分開來：

馮諾依曼架構(gòu)

1.由代碼和數(shù)據(jù)共享的單個內(nèi)存。

2.處理器需要在一個單獨的時鐘周期內(nèi)取代碼，在另一個時鐘周期內(nèi)取數(shù)據(jù)。所以它需要兩個時鐘周期。

3.速度更快，因此耗時更少。

4.設(shè)計簡單。

哈佛架構(gòu)

1.代碼和數(shù)據(jù)的獨立存儲器。

2.單個時鐘周期就足夠了，因為使用單獨的總線來訪問代碼和數(shù)據(jù)。

3.速度較慢，因此更耗時。

4.設(shè)計復(fù)雜。

CISC和RISC

CISC是復(fù)雜指令集計算機。它是一臺可以處理大量指令的計算機。

在1980年代初期，計算機設(shè)計人員建議計算機應(yīng)該使用更少的指令和簡單的結(jié)構(gòu)，這樣它們就可以在CPU中更快地執(zhí)行而無需使用內(nèi)存。此類計算機被歸類為精簡指令集計算機或RISC。

以下幾點將CISC與RISC區(qū)分開來：

CISC

1.更大的指令集，易于編程。

2.更簡單的編譯器設(shè)計，考慮到更大的指令集。

3.許多尋址模式導(dǎo)致復(fù)雜的指令格式。

4.指令長度是可變的。

5.每秒更高的時鐘周期。

6.重點是硬件。

7.控制單元采用微程序單元實現(xiàn)大指令集。

8.執(zhí)行速度較慢，因為指令將從存儲器中讀取并由解碼器單元解碼。

RISC

1.較小的指令集，編程困難。

2.編譯器的復(fù)雜設(shè)計。

3.尋址方式少，指令格式固定。

4.指令長度不同。

5.每秒低時鐘周期。

6.重點是軟件。

7.每條指令都由硬件執(zhí)行。

8.執(zhí)行速度更快，因為每條指令都由硬件執(zhí)行。