九乡新闻网魔法王座谁的秒伤高:ARM微处理器硬件架构!
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/29 11:27:46
冯诺依曼结构则是程序空间和数据空间不独立的结构。 哈佛结构是指程序和数据空间独立的体系结构, 目的是为了减轻程序运行时的 访存瓶颈。
典型PC机--冯诺依曼架构
冯·诺依曼体系的特点
1）数据与指令都存储在存储器中
2）被大多数计算机所采用
3）ARM7——冯诺依曼体系
哈佛体系架构
哈佛体系结构的特点
1）程序存储器与数据存储器分开
2）提供了较大的数存储器带宽
3）适合于数字信号处理
4）大多数DSP都是哈佛结构
5）ARM9是哈佛结构
CISC：复杂指令集（Complex Instruction Set Computer）
具有大量的指令和寻址方式
8/2原则：80%的程序只使用20%的指令
大多数程序只使用少量的指令就能够运行
RISC：精简指令集（Reduced Instruction Set Computer)
在通道中只包含最有用的指令
确保数据通道快速执行每一条指令
使CPU硬件结构设计变得更为简单
流水线技术：
几个指令可以并行执行
提高了CPU的运行效率
内部信息流要求通畅流动
为增加处理器指令流的速度，ARM7 系列使用3级流水线.允许多个操作同时处理，而非顺序执行。
注，PC指向正被取指的指令，而非正在执行的指令
ARM处理器内核流水线
超标量执行
超标量CPU采用多条流水线结构。
超标量体系结构描述一种微处理器设计，它能够在一个时钟周期执行多个指令。在超标量体系结构设计中，处理器或指令编译器能够判断指令能独立于其它顺序指令而执行，还是依赖于另一指令，必须跟其按顺序执行。处理器然后使用多个执行单元同时执行两个或更多独立指令。超标量体系结构设计有时称“第二代RISC”。
高速缓存（CACHE）
1、为什么采用高速缓存
微处理器的时钟频率比内存速度提高快得多，高速缓存可以提高内存的平均性能。
2、高速缓存的工作原理
高速缓存是一种小型、快速的存储器，它保存部分主存内容的拷贝。
总线和总线桥
存储器系统
RAM：随机存取存储器
SRAM：静态随机存储器
DRAM：动态随机存储器
1）SRAM比DRAM快
2）SRAM比DRAM耗电多
3）DRAM存储密度比SRAM高得多
4）DRAM需要周期性刷新
ROM：只读存储器
FLASH：闪存