O tipo de arquitetura de CPU, características e cenários de aplicação
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CPU moderno basicamente classificada como a arquitetura de von Neumann (também a estrutura Princeton) e arquitectura de Harvard
Uma arquitectura de von Neumann (também como estrutura Princeton)
Características :
1. Deve haver uma memória;
2 deve ter um controlador;
3 deve ter uma unidade aritmética para a realização de operações aritméticas e lógicas;
4. deve ter um dispositivo de entrada e um dispositivo de saída para comunicação homem-máquina;
5. programa unificado e armazenamento de dados e trabalho automaticamente sob o controle do programa,
O Von Neumann arquitetura de computador de configuração, deve ter as seguintes características :
Os programas necessários e os dados para o computador.
Você deve ter uma memória de longo prazo programa, dados, resultados intermediários e a capacidade do resultado final da operação.
Para completar vários tipos de operação aritmética, lógica de processamento de dados e recursos de transferência de dados.
A saída pode os resultados de processamento para o usuário, conforme necessário.
A fim de realizar as funções acima, o computador deve ter cinco componentes básicos :
um dispositivo de entrada e de dados de entrada do programa,
memória de programa e memória de dados;
conclusão de dados de operações de processamento; um
programa de controlo executado pelo controlador;
emite o dispositivo de saída de resultado de processamento .
Cenários
amplamente usados em desktops desktops, notebooks, servidores, estações de trabalho, e assim por diante.
Em segundo lugar, a Harvard arquitetura
arquitetura Harvard é um instruções de programas armazenados e dados armazenados em uma estrutura de memória separado.
Características:
arquitetura Harvard é uma estrutura paralela, sua principal característica é os programas e dados armazenados em diferentes espaços de memória, isto é, uma memória de programa e memória de dados são duas memórias separadas, cada memória é independentemente endereçável, acesso independente .
Cenário:
usado para o espaço móvel, tais como os nossos populares tablets portáteis e telefones móveis.
Em terceiro lugar, a diferença entre os dois
pontos de teoria von Neumann é: um sistema numérico binário computador digital; computador deve ser realizada a fim de programa. Pessoas colocar a teoria de von Neumann conhecida como a arquitetura de von Neumann. De ENIAC para a maioria dos computadores avançados são usados em uma arquitetura de Von Neumann. Assim Von Neumann é o pai dos computadores digitais merecia.
O Von Neumann arquitetura de computador de configuração, deve ter as seguintes características: os programas necessários e dados para um computador, o programa deve ter uma memória de longo prazo, dados, resultados intermediários eo resultado final da capacidade de operação; para completar vários tipos de aritmética , dados e capacidade de transferência de dados e operações de lógica de processamento; membro podem ser coordenados de acordo com vários programas de controlo necessários para operar, e pode controlar a máquina de acordo com as instruções; lata saída dos resultados de processamento para o utilizador, conforme necessário.
arquitetura Harvard é empregue para o processamento de dados de alta velocidade, porque ele pode ser lido instruções e os dados armazenados separadamente () simultaneamente. de transferência de dados, a desvantagem é a complicada estrutura muito melhorada. instruções de computador de mistura geral e dados são armazenados, a estrutura simples e de baixo custo. arquitetura Harvard é assumido que: você tem dois discos rígidos instalados no computador, um programa carregado, um pacote de dados, dois meios de memória, armazenamento de uma instrução, um armazenamento de dados ......
o que procurar configuração de arquiteturas de barramento. Embora os 51 comandos de microcontroladores área de armazenamento de dados é dividido, mas o ônibus é multiplexados em tempo, a melhor arquitetura Harvard modificada considerado. ARM9 Embora arquitetura Harvard, mas também a versão anterior ou arquitetura de von Neumann. No início X86 pode capturar rapidamente o mercado, uma razão muito importante, está contando com o von Neumann este simples, arquitetura de barramento de baixo custo. Embora o bus processador externo é visto Neumann arquitectura, mas por causa do cache interno, assim, de facto o ponto de vista interno tem sido considerada como uma arquitectura de Harvard modificado. Como para as vantagens e desvantagens, arquitetura Harvard é complexo, ligado com os requisitos de processamento de periféricos, não é adequado para a expansão da memória externa. Portanto, é difícil início de CPU de propósito geral tal estrutura. O microcontrolador, já que a integração interna da memória necessária, pode também ser arquitetura Harvard. Processor, contando com a existência de cache, já está bem a unidade dos dois.
CPU ou menos o seguinte: busca de instrução, decodificar instrução e de execução de instrução.
Instrução 1 Instrução 3 são armazenados, a instrução de carga, von Neumann processador de arquitetura, desde a busca de instrução de acesso e dados de acesso do mesmo espaço de armazenamento, é transmitida através do mesmo ônibus, eles não podem sobrepor-se e, assim, executado, única após a conclusão de um processo. Como mostrado abaixo:
Olhe para a arquitetura Harvard CPU:
arquitetura Harvard, uma vez que a busca de instrução e acesso a dados via espaços de memória e diferentes ônibus respectivamente diferente, de modo que a execução de cada instrução pode sobrepor-se, de modo que os dados irão superar transmitir os gargalos de transmissão e melhorar a velocidade de operação. arquitetura Harvard enfatiza a velocidade e flexibilidade da configuração geral do sistema de comunicação e o processador.
