ARM微处理器硬件架构!

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/28 20:01:44
ARM微处理器硬件架构
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