冯.诺伊曼结构、哈佛结构、超级哈佛结构之间的异同( 二 )


图 冯.诺曼结构处理器指令流的定时关系示意图
如果采用哈佛结构处理以上同样的3条存取数指令,如下图所示,由于取指令和存取数据分别经由不同的存储空间和不同的总线,使得各条指令可以重叠执行,这样,也就克服了数据流传输的瓶颈,提高了运算速度 。
哈佛结构强调了总的系统速度以及通讯和处理器配置方面的灵活性 。

冯.诺伊曼结构、哈佛结构、超级哈佛结构之间的异同

文章插图
图 哈佛结构处理器指令流的定时关系示意图
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总得来说,哈佛机构的高性能体现在在单片机、DSP芯片平台上运行的程序种类和花样较少,因为各个电子娱乐产品中的软件升级比较少,应用程序可以用汇编作为内核,最高效率的利用流水线技术,获得最高的效率 。
冯诺依曼结构主要是基于电脑购买者对电脑的使用途径不同----各种娱乐型用户、各种专业开发用户等,且安装的软件的种类繁多,升级频繁,多种软件同时运行时处理的优先级比较模糊,因特尔芯片不具备彻底智能分配各程序优先级和流水线的机制,机械的分配优先和流水线反而容易使用户不便 。
总结
冯氏结构简单、易实现、成本低,但效率偏低;哈佛结构效率高但复杂,对外围设备的连接与处理要求高,十分不适合外围存储器的扩展 。现在的处理器,依托CACHE的存在,已经很好的将二者统一起来了 。现在的处理器虽然外部总线上看是诺依曼结构的,但是由于内部CACHE的存在,因此实际上内部来看已经类似改进型哈佛结构的了 。而单片机,由于内部集成了所需的存储器,所以采用哈佛结构也未尝不可