发新帖我要提问
123
返回列表
打印

说MCS-51是冯-诺依曼型,大多在PIC相关的**中

[复制链接]
楼主: quguoli81
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
41
awey| | 2007-10-30 22:13 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览

说MCS-51是冯-诺依曼型,大多在PIC相关的**中

PIC单片机与MCS-51系列单片机的区别  
有三个主要特点: 
(1)总线结构:MCS-51单片机的总线结构是冯-诺依曼型,计算机在同一个存储空间取指令和数据,两者不能同时进行;而PIC单片机的总线结构是哈佛结构,指令和数据空间是完全分开的,一个用于指令,一个用于数据,由于可以对程序和数据同时进行访问,所以提高了数据吞吐率。正因为在PIC单片机中采用了哈佛双总线结构,所以与常见的微控制器不同的一点是:程序和数据总线可以采用不同的宽度。数据总线都是8位的,但指令总线位数分别位12、14、16位。 
(2)流水线结构:MCS-51单片机的取指和执行采用单指令流水线结构,即取一条指令,执行完后再取下一条指令;而PIC的取指和执行采用双指令流水线结构,当一条指令被执行时,允许下一条指令同时被取出,这样就实现了单周期指令。 
(3)寄存器组:PIC单片机的所有寄存器,包括I/O口,定时器和程序计数器等都采用RAM结构形式,而且都只需要一个指令周期就可以完成访问和操作;而MCS-51单片机需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容。 


使用特权

评论回复
42
平常人| | 2007-10-30 22:16 | 只看该作者

不记得冯诺伊曼结构或哈佛结构是什么时候命名的?不过是

关键是要理解他们分别代表的结构是什么样的、有什么特点,就足够了,至于某种系统或某种机型处于哪种结构并不重要,冯·诺伊曼结构或哈佛结构只不过是一种称谓,便于我们**而已。

再多说两句,记得上学时还没有这样较为明确的命名,但那时把所有程序和数据放到存储器中,运算过程按指令顺序进行的计算机系统(结构)通称为冯·诺伊曼计算机,因为这种计算方式是由冯·诺伊曼先生提出的。因此上面所说的冯·诺伊曼结构或哈佛结构都属于这个架构,而且今天绝大多数计算机也都是这种架构。

这里就出现了一个问题,什么样的计算机结构不是冯·诺伊曼计算机呢?这也正是科学家们所研究的问题,比如讲曾经有段时间很多人在研究一种所谓数据流计算机,这种计算机有很多计算节点并构成一个网络,数据在这些节点间传递,根据数据所需的不同计算需求,它会经过具有相应计算能力的节点,整个的计算过程不是由程序驱动的而是由数据驱动的,这种结构与广义的冯·诺伊曼计算机完全不同。还有所谓神经元计算机等,今天的网络计算也具有这种节点网络的影子。

说这么多,无非是想提醒各位在学习阶段不要纠缠于那些案例分析,要看到实质,要看到它背后的东西,要看到更广阔的天地,要能够举一反三,这样才能学到真谛。

使用特权

评论回复
43
HWM| | 2007-10-30 23:04 | 只看该作者

狭义而言,冯·诺伊曼和哈佛结构有着本质或理论上的差异

这里哈佛结构被定义为程序结构意义上不可变。

冯·诺伊曼模型机在计算机基本算法理论上有着相当重要的地位,在此不可能展开。

至于哈佛结构,这可涉及到早期的一位计算机工程师(Howard Hathaway Aiken在1944年为IBM公司研制MARK-1),他研发的一台计算机其程序使用“硬接线”的方法固化在当时的“ROM”中,形成了现在广为流传的“哈佛结构”。

使用特权

评论回复
44
HWM| | 2007-10-30 23:54 | 只看该作者

下面给出Aiken的生平。

Howard Hathaway Aiken

 When Howard Hathaway Aiken was born in Hoboken, N.J. in 1900, no one could know what a profound impact he would eventually have in the field of computer science because there was no field. In 1900, Count Ferdinand von Zeppelin was preparing to wow the world with the first airships, and zippers were considered a novelty. Nobody at the time had radios or air conditioning, so something as complex as a computer was inconceivable to all but science fiction authors. Who would have guessed that Aiken would go on to conceive and create what until recently was regarded as the world抯 first fully automated computer?

Aiken graduated from the Arsenal Technical High School in Indianapolis, Ind. in 1918, before parlaying his experience as a switchboard operator during high school into a bachelor抯 of science degree in electrical engineering at the University of Wisconsin, Madison. Aiken worked for Madison Gas while he attended college, and then he took a position at Madison Gas as chief engineer after graduating, which he held until 1928. He then went to work for Westinghouse Electrical and Manufacturing, and then Line Material. Aiken dreamed of creating a powerful electric calculator, and in 1935 he left for Harvard University. At Harvard, Aiken received a master抯 degree in physics in 1937, and he obtained a doctorate in physics in 1939.

During his education at Harvard, Aiken drew up plans for a programmable computer that could perform complex calculations, but he had no luck convincing anyone to give him the resources to build it until 1939, when IBM president Thomas Watson agreed to fund the project. The result was the IBM ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator; more commonly called the Harvard Mark I), which at the time was considered the first automatic electromechanical digital computer. As far as anyone at the time was concerned, Aiken and his team had ushered in the computer age. The Mark I was completed in 1943 and fully operational in 1944, running 24 hours a day for 14 years and processing three calculations per second. The Mark II, Mark III, and Mark IV followed the Mark I, with Aiken overseeing all of the projects between 1944 and 1952.

As if his legacy wasn抰 already strong enough to garner him a place as one of the most important computer scientists of all time, Aiken founded the Harvard Computation Laboratory in 1947, where he established the first computer science program and served as director until his retirement in 1961. After a move to Florida, Aiken took a position at Miami University as professor of information technology in 1961, a post he held until 1973, the year he passed away. During that time Aiken started his own consulting firm, Howard Aiken Industries, and set up both a computer science program and a computing center at Miami University.

He was awarded the first Harry M. Goode Memorial Award by the IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) Computer Society in 1964 with the citation: 揊or his original contribution to the development of the automatic computer, leading to the first large-scale general purpose automatic digital computer.? The award recipients are chosen on the basis of their achievements in the information processing field, either a single contribution or an accumulation of important contributions.

The IEEE awarded Aiken with an Edison Medal in 1970, 揻or a meritorious career of pioneering contributions to the development and application of large-scale digital computers and important contributions to education in the digital computer field.?This award is given out in recognition of a person抯 high attainments, over a certain number of years, in electrical engineering, electrical science, or the electrical arts.

The IEEE Computer Society also lists Aiken as Charter Recipient of its Computer Pioneer Award. This award is presented to the individual that makes significant contributions to concepts and developments in the electronic computer field.

As it turns out, Aiken and his team at Harvard were not the first people to create an electromechanical digital computer. German inventor Konrad Zuse抯 advanced Z3 machine was completed in 1941. Zuse抯 computer was developed completely independently of Aiken抯, however, and few were aware of its existence until well after World War II. Although the Mark I wasn抰 completed until 1944, it must be remembered that Aiken抯 design had a much more far-ranging influence in the field of computing than Zuse抯 design had, by simple virtue of more people knowing about it. The fact that Zuse built his machine first also does not diminish the reputation of Aiken and his team, who were unaware of Zuse抯 accomplishments while work commenced on the Mark I.  

使用特权

评论回复
45
ri811127| | 2007-10-31 10:50 | 只看该作者

耐着性子我看了又看

唉呀呀,
刚看了几篇而已
就感觉气血翻涌,心中止不住的烦恶,手发抖,脚发软,身子发凉~~~
我知道这是到了紧要关头了,要冲关了,
所以屏气凝神,强抑种种不适之感,耐着性子往下翻~~

终于,长翅膀的人出现了,醍醐灌顶,涓涓细流在走火入魔的一刹那挽救了俺~~心中不快稍释,我是看了又看,翻了又翻~~~

不过话说回来,真没看明白```恁就好事做到底,把口诀传了俺得了-__-!!

顺便恳求您一定用口语白话中国字,


38楼43楼也说的真好,赞先~!不过我又糊涂了,
引用
"
再多说两句,记得上学时还没有这样较为明确的命名,但那时把所有程序和数据放到存储器中,运算过程按指令顺序进行的计算机系统(结构)通称为冯·诺伊曼计算机
"
如上所述那两者好象就没什么不同了吧

我的理解就是,冯在一起,哈不在一起
我的结论就是,51是这么转的,PIC是那么转的,管它叫什么鸟名字,

恳切请批

使用特权

评论回复
46
xwj| | 2007-10-31 10:57 | 只看该作者

哈哈,LS神功有成,不错

都是外国人的名字,
管他怎么叫呢,俺只要知道有什么特点和怎么用不就行了?


呵呵^_^

使用特权

评论回复
47
HWM| | 2007-10-31 13:52 | 只看该作者

呵呵,确实都是外国人的名字,从Turing到Aiken再到von Neumann

可惜的是这些名字都和计算机基础理论紧密联系在一起,而技术上看这些人的思想毫无难度,却为现代计算机技术奠定了扎实的基础(将来的数据流和并行计算系统也不例外)。
更可惜的是有多少业内国人在这些最为基本的领域中能执着探索,而这却是真正具有价值的“中国创造”。

使用特权

评论回复
48
mcs_89c51| | 2007-10-31 15:35 | 只看该作者

12

               









0                

使用特权

评论回复
49
yanxuyuan| | 2007-11-1 10:09 | 只看该作者

都不用上班了

使用特权

评论回复
50
quguoli81|  楼主 | 2007-11-1 15:16 | 只看该作者

收贴

再吵下去没有意义!
发贴的目的是弄清一个问题,不是用来吵架,炫耀,以及……
现在成这样,即使大家都承认51是哈佛结构,51也跑不过酷睿,没有意义,所以收贴。免得耽误大家的宝贵时间!

使用特权

评论回复
51
mercell| | 2007-11-8 12:00 | 只看该作者

FPGA

FPGA就是一种常见的非von Neumann结构的计算平台,它的潜力现在还远没有发掘出来。顺便,NIOS等软核CPU,实质上就是FPGA计算平台上搭建的,模仿冯·诺伊曼架构的虚拟机。

使用特权

评论回复
52
兰天白云| | 2007-11-8 12:18 | 只看该作者

我从不管是什么总线,只看谁的效率高,谁便宜

实用主义

使用特权

评论回复
53
HWM| | 2007-11-8 12:19 | 只看该作者

FPGA != CPU

使用特权

评论回复
54
hzp_58| | 2007-11-8 18:46 | 只看该作者

51属于冯诺依曼结构

51属于冯诺依曼结构
PIC是哈佛结构

使用特权

评论回复
55
quguoli81|  楼主 | 2007-11-9 14:14 | 只看该作者

看来,帖子应该改成讨论冯诺依曼结构和哈佛结构的优劣!

使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则