Составители:
Гарвардская архитектура — архитектура компьютера, отличи-
тельным признаком которой является раздельное хранение и обработ-
ка команд и данных. Архитектура была разработана Говардом Эйке-
ном в конце 1930-х годов в Гарвардском университете
Типичные операции (сложение и умножение) требуют от любо-
го вычислительного устройства нескольких действий: выборку двух
операндов, выбор инструкции и её выполнение, и, наконец, сохране-
ние результата.
Идея, реализованная Эйкеном, заключалась в физическом раз-
делении линий передачи команд и данных. В первом компьютере Эй-
кена «Марк I» для хранения инструкций использовалась перфориро-
ванная лента, а для работы с данными — электромеханические реги-
стры. Это позволяло одновременно пересылать и обрабатывать коман-
ды и данные, благодаря чему значительно повышалось общее быстро-
действие.
Соответствующая схема реализации доступа к памяти имеет
один очевидный недостаток — высокую стоимость.
При разделении каналов передачи команд и данных на кристал-
ле процессора последний должен иметь почти в два раза больше вы-
водов (так как. шины адреса и данных составляют основную часть
выводов микропроцессора).
Способом решения этой проблемы стала идея использовать об-
щую шину данных и шину адреса для всех внешних данных, а внутри
процессора использовать шину данных, шину команд и две шины ад-
реса. Такую концепцию стали называть модифицированной Гар-
вардской архитектурой.
Такой подход применяется в современных сигнальных процес-
сорах. Еще дальше по пути уменьшения стоимости пошли при созда-
нии однокристальных компьютерах — микроконтроллеров. В них од-
на шина команд и данных применяется и внутри кристалла.
Разделение шин в модифицированной Гарвардской структуре
осуществляется при помощи раздельных управляющих сигналов: чте-
ния, записи или выбора области памяти.
Расширенная Гарвардская архитектура
Часто требуется выбрать три составляющие : два операнда и
инструкцию (в алгоритмах цифровой обработки сигналов это наибо-
лее распространенная задача в реализации быстрого преобразования
Фурье (БПФ) и цифровых фильтрах). Для этого существует кэш-
память. В ней может храниться инструкция — следовательно, обе ши-
ны остаются свободными и появляется возможность передать два опе-
102
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- …
- следующая ›
- последняя »
