姓名：童琪凯 学号：19020100176 学院:电子工程学院
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【嵌牛导读】在学习嵌入式过程中,我们经常被嵌入式微处理器给搞的晕头转向,对于它的结构我们必须了然于心,避免在项目实操过程中高成本、低性能,形成资源耗散。
【嵌牛鼻子】嵌入式微处理器体系结构
【嵌牛提问】嵌入式微处理器体系结构分哪几类？
【嵌牛正文】
1)冯诺依曼体系结构：也称普林斯顿结构（图片来自网络，侵删）是一种将程序指令存储器和数据存储器 合并在一起 的存储器结构。取指令和取操作数都在同一总线上，通过分时复用的方式进行；缺点是在高速运行时，不能达到同时取指令和取操作数，从而形成了传输过程的瓶颈。由于程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置，因此程序指令和数据的宽度相同，如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。
根据冯·诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有的功能有：
把需要的程序和数据送至计算机中。
必须具有 长期记忆 程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。
能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。
能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。
能够按照要求将处理结果输出给用户。
计算机必须具备五大基本组成部件，包括：输入数据和程序的输入设备、记忆程序和数据的存储器、完成数据加工处理的运算器、控制程序执行的控制器、输出处理结果的输出设备。
2)哈佛体系结构（这条资源来自网络，侵删）
是一种将程序指令储存和数据储存分开的存储器结构。中央处理器首先到程序指令储存器中读取程序指令内容，解码后得到数据地址，再到相应的数据储存器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）。程序指令储存和数据储存分开，数据和指令的储存可以同时进行，可以使指令和数据有不同的数据宽度，如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度，而数据是8位宽度。
与冯.诺曼结构处理器比较，哈佛结构处理器有两个明显的特点：
1、使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存；
2、使用独立的两条总线，分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径，而这两条总线之间毫无关联。
改进的哈佛结构，其结构特点为：
1、使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存，以便实现并行处理；
2、具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线，利用公用地址总线访问两个存储模块（程序存储模块和数据存储模块），公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输；
哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和储存的，执行时可以预先读取下一条指令。目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多，除了上面提到的Microchip公司的PIC系列芯片，还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和安谋公司的ARM9、ARM10和ARM11。
3)CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)
CISC：采用一整套计算机指令进行操作的计算机。通常包括一个复杂的数据通路和一个微程序控制器。微程序控制器由一个微程序存储器、一个微程序计数器（MicroPC）和地址选择逻辑构成。在微程序存储器中的每一个字都表示一个控制字，并且包含了一个时钟周期内所有数据通路控制信号的值。这就意味着控制字中的每一位表示一个数据通路控制线的值；指令系统较丰富，有专用指令来完成特定的功能，因此处理特殊任务能力较高；存储器操作指令多，操作直接；CISC汇编语言程序编程相对简单，科学计算及复杂操作的程序设计相对容易，效率较高；在一条指令执行结束后响应中断；CISC的CPU包含丰富的电路单元，因而功能强，面积大，功耗大；CISC微处理器结构复杂，设计周期长，功能强大，实现特殊功能容易；CISC机器更适合专用机。
RISC：保留常用指令，使计算机能以更快速度进行操作，使其简单高效；对不常用的功能，常通过组合指令来完成。因此RISC在实现特殊功能时，效率可能较低；存储器操作有限，使控制简单化；RISC汇编语言程序一般需要较大内存空间，实现特殊功能时程序复杂；在一条指令执行的适当地方可以响应中断；RISC的CPU含较少的单元电路，因而面积小，功耗低；AISC微处理器结构简单，布局紧凑，设计周期短，易于采用最新技术，指令规整，性能容易把握，易学易用；RISC指令系统的确定与特定额应用领域有关，故RISC机器更适合于通用机。
4)流水线技术：指在程序操作执行时多条指令重叠进行操作的一种并行处理实现技术。（流水线技术的思想应该说是蛮好理解的在此不做详细的赘述）
衡量一种流水线技术的性能参数：吞吐率，效率，加速比。