Sistem Tertanam - Jenis Arsitektur

Mikrokontroler 8051 bekerja dengan bus data 8-bit. Sehingga mereka dapat mendukung memori data eksternal hingga 64K dan memori program eksternal paling baik 64k. Secara kolektif, 8051 mikrokontroler dapat menangani 128k memori eksternal.

Ketika data dan kode berada di blok memori yang berbeda, maka arsitektur disebut Harvard architecture. Jika data dan kode terletak di blok memori yang sama, maka arsitektur disebutVon Neumann architecture.

Arsitektur Von Neumann

Arsitektur Von Neumann pertama kali diusulkan oleh seorang ilmuwan komputer John von Neumann. Dalam arsitektur ini, ada satu jalur data atau bus untuk instruksi dan data. Akibatnya, CPU melakukan satu operasi dalam satu waktu. Ia mengambil instruksi dari memori, atau melakukan operasi baca / tulis pada data. Jadi pengambilan instruksi dan operasi data tidak dapat terjadi secara bersamaan, berbagi bus umum.

Arsitektur Von-Neumann mendukung perangkat keras sederhana. Ini memungkinkan penggunaan satu memori berurutan. Kecepatan pemrosesan saat ini jauh melebihi waktu akses memori, dan kami menggunakan memori lokal (cache) yang sangat cepat namun kecil ke prosesor.

Arsitektur Harvard

Arsitektur Harvard menawarkan penyimpanan terpisah dan bus sinyal untuk instruksi dan data. Arsitektur ini memiliki penyimpanan data yang seluruhnya ada di dalam CPU, dan tidak ada akses ke penyimpanan instruksi sebagai data. Komputer memiliki area memori terpisah untuk instruksi program dan data menggunakan bus data internal, memungkinkan akses simultan ke instruksi dan data.

Program perlu dimuat oleh operator; prosesor tidak bisa boot sendiri. Dalam arsitektur Harvard, tidak perlu membuat dua properti berbagi memori.

Arsitektur Von-Neumann vs Arsitektur Harvard

Poin-poin berikut membedakan Arsitektur Von Neumann dari Arsitektur Harvard.

Arsitektur Von-Neumann	Arsitektur Harvard
Memori tunggal untuk digunakan bersama oleh kode dan data.	Memori terpisah untuk kode dan data.
Prosesor perlu mengambil kode dalam siklus jam terpisah dan data dalam siklus jam lain. Jadi itu membutuhkan dua siklus clock.	Siklus jam tunggal sudah cukup, karena bus terpisah digunakan untuk mengakses kode dan data.
Kecepatan lebih tinggi, sehingga memakan waktu lebih sedikit.	Lebih lambat dalam kecepatan, sehingga lebih memakan waktu.
Sederhana dalam desain.	Kompleks dalam desain.

CISC dan RISC

CISC adalah Komputer Set Instruksi Kompleks. Ini adalah komputer yang dapat menangani sejumlah besar instruksi.

Pada awal 1980-an, perancang komputer merekomendasikan bahwa komputer harus menggunakan lebih sedikit instruksi dengan konstruksi sederhana sehingga dapat dieksekusi lebih cepat di dalam CPU tanpa harus menggunakan memori. Komputer semacam itu diklasifikasikan sebagai Reduced Instruction Set Computer atau RISC.

CISC vs RISC

Poin-poin berikut membedakan CISC dari RISC -

CISC	RISC
Set instruksi yang lebih besar. Mudah diprogram	Set Instruksi yang lebih kecil. Sulit untuk diprogram.
Desain penyusun yang lebih sederhana, dengan mempertimbangkan kumpulan instruksi yang lebih besar.	Desain kompiler yang kompleks.
Banyak mode pengalamatan yang menyebabkan format instruksi yang kompleks.	Beberapa mode pengalamatan, perbaiki format instruksi.
Panjang instruksi bervariasi.	Panjang instruksi bervariasi.
Siklus jam lebih tinggi per detik.	Siklus jam rendah per detik.
Penekanannya pada perangkat keras.	Penekanannya ada pada perangkat lunak.
Unit kontrol mengimplementasikan set instruksi besar menggunakan unit program mikro.	Setiap instruksi harus dijalankan oleh perangkat keras.
Eksekusi lebih lambat, karena instruksi harus dibaca dari memori dan diterjemahkan oleh unit decoder.	Eksekusi lebih cepat, karena setiap instruksi akan dieksekusi oleh perangkat keras.
Pipelining tidak memungkinkan.	Perpipaan instruksi dimungkinkan, dengan mempertimbangkan siklus clock tunggal.