Архитектура микропроцессора и микропроцессорных систем

Выделяют 2 типа архитектуры:

• Фон-неймановская (принстонская) – при архитектуре с общей, единой шиной для данных и команд в составе системы присутствует одна общая память, как для данных, так и для команд.

• Гарвардская

Устройства ввода и вывода

Память

Процессор

Команды

Данные

Архитектура с общей шиной распространена гораздо больше, она применяется, например, в персональных компьютерах и в сложных микрокомпьютерах. Она не требует от процессора одновременного обслуживания двух шин, контроля обмена по двум шинам сразу. Наличие единой памяти данных и команд позволяет гибко распределять ее объем между кодами данных и команд. Например, в некоторых случаях нужна большая и сложная программа, а данных в памяти надо хранить не слишком много . В других случаях, наоборот, программа требуется простая, но необходимы большие объемы хранимых данных.

Таким образом основное преимущество – гибкость памяти.

Существует так же и альтернативный тип архитектуры МП – это архитектура с раздельными шинами данных и команд. Эта архитектура предполагает наличие в системе отдельной памяти для данных и отдельной памяти для команд из двух типов памяти происходит по своей шине.

Устройство ввода/вывода

Память данных

Память команд

Процессор

Архитектуры с раздельными шинами применяется в основном в микроконтроллерах.

Шина команд

Шина данных

Архитектура с раздельными шинами данных и команд сложнее, она заставляет процессор работать одновременно с двумя потомками кодов, обслуживать обмен по двум шинам одновременно . Программа может размещаться только в памяти команд, данные – только в памяти данных. Такая узкая специализация ограничивает круг задач решаемых системой, так как не дает возможности гибкого перераспределения памяти. Память данных и память команд в этом случае имеют не слишком большой объем, поэтому применения систем с данной архитектурой ограничиваются обычно не слишком сложными задачами.