Тема 1 Микроконтроллеры
1.2 Архитектура процессоров
1.2.1 CISC и RISC процессоры
В настоящее время существует множество как RISC (Reduced Instruct Set Computers — компьютеры с сокращенной системой команд) процессоров так и CISC (Complex Instruction Set Computers; компьютеры со сложной системой команд) процессоров.
Основные особенности этих двух типов процессоров:
- CISC-процессоры выполняют большой набор команд с развитыми возможностями адресации (непосредственная, индексная и т. д.), давая разработчику возможность выбрать наиболее подходящую команду для выполнения необходимой операции.
- ВRISC-процессорах набор выполняемых команд сокращен до минимума. При этом разработчик должен комбинировать команды, чтобы реализовать более сложные операции.
Еще одно отличие RISC-процессоров от CISC — это возможность равноправного использования всех регистров процессора (такая возможность называется «ортогональностью» или «симметричностью» процессора). Ортогональность процессора обеспечивает дополнительную гибкость при выполнении некоторых операций. Рассмотрим, например, выполнение условных переходов в программе. В CISC-процессорах условный переход обычно реализуется в соответствии с определенным значением бита (флага) в регистре состояния. В RISC-процессорах условный переход может происходить при определенном значении бита, который находится в любом месте памяти. Это значительно упрощает операции с флагами и выполнение программ, использующих эти флаги.
Сильной стороной RISC-процессоров является то, что их более простые команды требуют для выполнения значительно меньшее число машинных циклов. Таким образом, достигается существенное повышение производительности, что позволяет RISC-процессорам эффективно решать чрезвычайно сложные задачи.
В целом, основная идея RISC-архитектуры — это тщательный подбор таких комбинаций кодов операций, которые можно было бы выполнить за один такт тактового генератора.
Основной выигрыш от такого подхода — резкое упрощение аппаратной реализации МП и возможность значительно повысить его производительность.
RISC-процессоры в 2–4 раза быстрее CISC-процессоров (имеющих одну и ту же частоту), но имеют на 30 % больше объем программ.
1.2.2 Гарвардская и Принстонская архитектуры
Извините, доступ к дальнейшему материалу закрыт в демо-версии.