了解了單片機(jī)內(nèi)部的大致工作原理之后，我們或許對(duì)單片機(jī)如何讀取指令代碼和數(shù)據(jù)的過(guò)程存在一定的疑問(wèn)，這就是總線系統(tǒng)。51單片機(jī)內(nèi)部有三大塊總線系統(tǒng)AB,CB,DB即地址總線，控制總線和數(shù)據(jù)總線。51系統(tǒng)式的存儲(chǔ)形式是采用普林斯頓結(jié)構(gòu)（馮·諾依曼結(jié)構(gòu)）的，即數(shù)據(jù)和代碼存放在重疊地址通過(guò)不同的控制總線控制不懂的物理存儲(chǔ)位置讀寫(xiě)。馮·諾依曼結(jié)構(gòu)代碼和數(shù)據(jù)是公用數(shù)據(jù)和地址端口的所以在執(zhí)行程序的時(shí)候必須先讀取指令，然后再讀取數(shù)據(jù)這相對(duì)于哈弗結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，在一定程度上限制了程序的執(zhí)行速度。借助下圖可以適當(dāng)說(shuō)明一下馮諾依曼結(jié)構(gòu)程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式。外部ROM和RAM都是通過(guò)P2和P0作為地址輸出，P0作為數(shù)據(jù)或者代碼輸入。通過(guò)CB開(kāi)控制是讀取代碼，還是讀寫(xiě)RAM。由于很多資源是公用的所以在執(zhí)行速度上會(huì)受到一定的限制。 
馮諾依曼結(jié)構(gòu)圖
本文引用地址：http://2s4d.com/article/201611/321409.htm 這里值得注意的是，上圖是馮諾依曼的結(jié)構(gòu)圖，也是51單片機(jī)典型的外部存儲(chǔ)器（包括程序存儲(chǔ)器ROM和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM）擴(kuò)展電路。擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器唯一不同點(diǎn)是通過(guò)CB（Control BUS控制總線）控制時(shí)序的不同實(shí)現(xiàn)對(duì)不同存儲(chǔ)器的操作。P0口為了滿足地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用的功能，其內(nèi)部具有和其他端口不同的結(jié)構(gòu)。P0在作為地址輸出時(shí)是具有‘0’，‘1’輸出的，而且驅(qū)動(dòng)能力比較強(qiáng)，在作為數(shù)據(jù)讀入的時(shí)候是呈現(xiàn)高阻態(tài)的。
對(duì)于哈佛結(jié)構(gòu)程序指令和數(shù)據(jù)指令分開(kāi)組織和存儲(chǔ)的，執(zhí)行時(shí)可以預(yù)先讀取下一條指令。在最簡(jiǎn)單的只有一級(jí)流水線的執(zhí)行條件下，程序在讀取本條指令的時(shí)候可以同時(shí)預(yù)取下調(diào)指令的數(shù)據(jù)，這樣在執(zhí)行速度會(huì)有一定的提高。
哈佛結(jié)構(gòu)圖
加入技術(shù)交流群
評(píng)論