Gömülü Sistemler - Mimari Tipler

8051 mikro denetleyiciler 8 bit veri yolu ile çalışır. Böylece 64K'ya kadar harici veri hafızasını ve 64k harici program hafızasını destekleyebilirler. Toplu olarak, 8051 mikro denetleyici 128k harici belleği adresleyebilir.

Veri ve kod farklı bellek bloklarında yer aldığında, mimariye Harvard architecture. Veri ve kodun aynı bellek bloğunda olması durumunda, mimariyeVon Neumann architecture.

Von Neumann Mimarlık

Von Neumann mimarisi ilk olarak bir bilgisayar bilimcisi John von Neumann tarafından önerildi. Bu mimaride, hem talimat hem de veriler için bir veri yolu veya veri yolu mevcuttur. Sonuç olarak, CPU her seferinde bir işlem yapar. Ya bellekten bir talimat alır ya da veriler üzerinde okuma / yazma işlemi gerçekleştirir. Dolayısıyla, bir komut getirme ve bir veri işlemi aynı anda gerçekleşemez ve ortak bir veri yolunu paylaşır.

Von-Neumann mimarisi basit donanımı destekler. Sıralı tek bir hafızanın kullanımına izin verir. Günümüzün işlem hızları, bellek erişim sürelerini büyük ölçüde aşıyor ve işlemciye yerel olarak çok hızlı ancak az miktarda bellek (önbellek) kullanıyoruz.

Harvard Mimarlık

Harvard mimarisi, talimatlar ve veriler için ayrı depolama ve sinyal otobüsleri sunar. Bu mimari, tamamen CPU içinde bulunan veri depolamasına sahiptir ve komut depolamasına veri olarak erişim yoktur. Bilgisayarların, program talimatları ve dahili veri yollarını kullanan veriler için ayrı bellek alanları vardır, bu da hem talimatlara hem de verilere aynı anda erişim sağlar.

Bir operatör tarafından yüklenmesi gereken programlar; işlemci kendini önyükleyemedi. Bir Harvard mimarisinde, iki hafızanın mülkleri paylaşmasına gerek yoktur.

Von-Neumann Mimarisi ve Harvard Mimarisi

Aşağıdaki noktalar Von Neumann Mimarisini Harvard Mimarisinden ayırmaktadır.

Von-Neumann Mimarisi	Harvard Mimarlık
Hem kod hem de veriler tarafından paylaşılacak tek hafıza.	Kod ve veri için ayrı hafızalar.
İşlemcinin kodu ayrı bir saat döngüsünde ve verileri başka bir saat döngüsünde getirmesi gerekir. Bu yüzden iki saat döngüsü gerektirir.	Koda ve verilere erişmek için ayrı otobüsler kullanıldığından, tek saat döngüsü yeterlidir.
Daha yüksek hız, dolayısıyla daha az zaman alıcı.	Daha yavaş hız, dolayısıyla daha fazla zaman alır.
Tasarımda basit.	Tasarımda karmaşık.

CISC ve RISC

CISC, Karmaşık bir Komut Seti Bilgisayarıdır. Çok sayıda talimatı ele alabilen bir bilgisayardır.

1980'lerin başlarında, bilgisayar tasarımcıları, bellek kullanmak zorunda kalmadan CPU içinde çok daha hızlı çalıştırılabilmeleri için bilgisayarların basit yapılarla daha az komut kullanmasını önerdiler. Bu tür bilgisayarlar Azaltılmış Komut Seti Bilgisayarı veya RISC olarak sınıflandırılır.

CISC ve RISC

Aşağıdaki noktalar, bir CISC'yi bir RISC'den ayırır -

CISC	RISC
Daha büyük talimatlar. Programlaması kolay	Daha küçük talimat seti. Programlanması zor.
Daha büyük talimatlar göz önünde bulundurularak derleyicinin daha basit tasarımı.	Derleyicinin karmaşık tasarımı.
Birçok adresleme modu karmaşık komut formatlarına neden olur.	Birkaç adresleme modu, sabit talimat formatı.
Talimat uzunluğu değişkendir.	Talimat uzunluğu değişir.
Saniyede daha yüksek saat döngüleri.	Saniyede düşük saat döngüsü.
Vurgu donanım üzerinedir.	Vurgu yazılım üzerinedir.
Kontrol ünitesi, mikro program ünitesi kullanarak büyük komut setini uygular.	Her komut donanım tarafından yürütülecektir.
Talimatlar bellekten okunacağından ve dekoder ünitesi tarafından kodu çözüleceğinden daha yavaş yürütme.	Her komut donanım tarafından yürütüleceğinden daha hızlı yürütme.
Ardışık düzen mümkün değildir.	Tek saat döngüsü dikkate alınarak talimatların ardışık düzenlenmesi mümkündür.