8051單片機使用8位數據總線,因此它們最多可以支持64K的外部數據存儲器和64k的外部程序存儲器??偟膩碚f,8051單片機可以尋址128k的外部存儲器。
當數據和代碼位于不同的內存塊時,這種架構被稱為哈佛架構。如果數據和代碼位于同一內存塊中,則該架構稱為馮諾依曼架構。
馮諾依曼架構
馮諾依曼架構最早由計算機科學家約翰馮諾依曼提出。在這種架構中,指令和數據都存在一個數據路徑或總線。因此,CPU一次執行一項操作。它要么從內存中獲取指令,要么對數據執行讀/寫操作。因此取指令和數據操作不能同時發生,共享公共總線。
馮諾依曼架構支持簡單的硬件,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存訪問時間,只使用了非??烨覕盗亢苌俚膬却妫ň彺妫?。
哈佛架構
哈佛架構為指令和數據提供單獨的存儲和信號總線。這種架構的數據存儲完全包含在CPU中,并且無法將指令存儲作為數據進行訪問。計算機使用內部數據總線為程序指令和數據提供單獨的存儲區,允許同時訪問指令和數據。
需要操作員加載的程序;處理器無法自行啟動。在哈佛架構中,沒有必要讓兩個內存共享屬性。
馮諾依曼架構 vs 哈佛架構
以下幾點將馮諾依曼架構與哈佛架構區分開來:
馮諾依曼架構
1.由代碼和數據共享的單個內存。
2.處理器需要在一個單獨的時鐘周期內取代碼,在另一個時鐘周期內取數據。所以它需要兩個時鐘周期。
3.速度更快,因此耗時更少。
4.設計簡單。
哈佛架構
1.代碼和數據的獨立存儲器。
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據。
3.速度較慢,因此更耗時。
4.設計復雜。
CISC和RISC
CISC是復雜指令集計算機。它是一臺可以處理大量指令的計算機。
在1980年代初期,計算機設計人員建議計算機應該使用更少的指令和簡單的結構,這樣它們就可以在CPU中更快地執行而無需使用內存。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區分開來:
CISC
1.更大的指令集,易于編程。
2.更簡單的編譯器設計,考慮到更大的指令集。
3.許多尋址模式導致復雜的指令格式。
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大指令集。
8.執行速度較慢,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.編譯器的復雜設計。
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行。
8.執行速度更快,因為每條指令都由硬件執行。
以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的8051單片機的架構類型。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發,提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。