(一)计算机体系结构

本专栏总结王利涛《C语言嵌入式Linux高级编程》课程

一、计算机模型

计算机模型：图灵机
基本思想：任何复杂运算都可以分解为有限个运算

二、组成对比

• 一条无限长纸带TAPE ------->程序代码
• 一个读写头：HEAD ——>程序读写器 (PC指针)
• 一个控制规则：TABLE ——>有限的指令集、运算控制单元
• 一个状态寄存器——> 程序或计算机状态输出
  
• 从图灵机的论文发展出冯诺依曼架构、哈佛结构、混合结构。

（三）冯诺依曼架构

• 程序存储思想：将程序和数据混合存储到计算机内部存储器中。
• 特点：结构简单，工程上容易实现。
• 常见应用：X86、ARM7、MIPS
  

（四）哈佛结构

• 思想：并行体系结构。
  • 指令和数据分别独立存储；
  • 每个存储器独立编址、独立访问。
• 特点：并行访问、执行效率高。
  

（五）混合结构

• 引入cache机制：指令cache和数据cache.
• 现代计算机体系采用混合结构：
  • CPU内部cache层采用哈佛结构；
  • CPU外部采用冯诺依曼架构。
    
• 开机运行，系统进入RAM, cache读取一大片RAM,然后CPU高速执行cache的指令和数据。

（六）最小系统概念

• 最小硬件配置（系统运行）

  • CPU
  • 内存
  • I/O控制器

• 嵌入式最小系统

  • 电源、时钟
  • CPU
  • 内存：DDR
  • 外存：Flash存储、磁盘、SD卡…
  • 串口/JTAG