非冯诺依曼结构电脑哈佛结构

发布网友发布时间：2024-10-24 13:12

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热心网友时间：2024-11-06 00:16

哈佛结构电脑的特点在于其独特的存储器设计，它采用了两个独立的存储模块，即指令存储模块和数据存储模块。这些模块之间遵循严格的分离原则，不允许指令和数据同时存在于一个存储器中，这为并行处理提供了可能。

哈佛结构利用了两条独立的总线：一条是地址总线，专门用于访问两个存储模块，程序存储模块和数据存储模块；另一条是数据总线，负责在CPU和存储模块之间传输数据。这两条总线在时间上是分时共享的，这样可以实现指令和数据的独立处理。

在冯诺依曼结构中，一条指令的执行通常需要三个步骤：取指令、指令译码和执行。由于数据和指令的获取需要共享同一总线，所以它们不能同时进行，这就限制了处理效率。而在哈佛结构中，取指令和数据操作通过不同的总线和存储空间完成，使得各条指令可以并行执行，从而避免了数据传输瓶颈，提高了运算速度。

TI公司的DSP采用了一种改进的哈佛结构，进一步增强了系统速度和灵活性。改进之处在于数据总线和程序总线之间进行了局部交叉连接，允许数据存储在程序存储器中，并直接供算术运算指令使用。这样，通过合理调度两条独立的总线，可以最大化处理能力，实现全速运行。此外，改进的哈佛结构还利用高速缓存器（Cache）存储指令，减少了从存储器读取指令的时间，显著提升了运行速度。

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