馮·諾伊曼結構和哈佛結構的區分

馮·諾伊曼結構和哈佛結構

1、馮·諾伊曼結構:
是一種將指令集存儲內存和數據存儲內存合併在一起的計算機設計概念結構。(存儲程序計算機)
特點:以運算單元爲中心;採用存儲程序計算原理;按地址訪問存儲器,地址呈線性;控制流由指令產生;指令由操作碼和地址碼組成;數據編碼以二進制;
總體上,現代的計算機仍然使用的是馮·諾伊曼結構,因爲有了存儲程序之後計算機通過已有的程序改變計算機內存中的程序或數據,讓計算機變得可編程且更具備彈性。

如圖:馮·諾伊曼結構原理圖
在這裏插入圖片描述

2、哈佛結構:
是一種將程序指令存儲和數據存儲分開的存儲器結構。
特點:中央處理器先解碼指令集再將數據地址讀取最後載執行指令,這樣的特點可以使得數據存儲和指令執行同時進行,兩者的存儲寬度自然就可以不同,如PIC16芯片,指令寬度是14,數據寬度爲8。
從效率方面來看,哈佛結構的讀取效率是優於馮·諾伊曼結構的,在指令程序讀取數據的同時在沒有緩存的情況下可以預讀下一條數據。
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3、哈佛結構與馮·諾伊曼結構的對比:
哈佛結構讀取效率更高,在相同的電路複雜度下哈佛結構表現更好一些;
指令存儲和數據存儲地址空間不同,使用方位可以更加廣泛;

4、哈佛結構的迭代:
結合了馮·諾伊曼結構,迭代出了更爲高效的哈佛結構,語序CPU同時調用多個指令和讀取多個數據。

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