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2015年(14)

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分类: 嵌入式

2015-05-22 21:41:22

在MCU开发方面,以架构而言,可分为两大主流;RISC(Reduced Instruction Set Computer)与CISC(Complex Instruction Set Computer), RISC代表MCU的所有指令都是利用一些简单的指令组成的,简单的指令代表 MCU 的线路可以尽量做到最佳化,而提高执行速率,相对的使得一个指令所需的时间减到最短。HOLTEK的一系列MCU便是采用 RISC 结构来设计。

再说RISC因为指令集的精简,所以许多工作都必须组合简单的指令,而针对较复杂组合的工作便需要由『编译程式』(compiler) 来执行,而 CISC MCU因为硬体所提供的指令集较多,所以许多工作都能够以一个或是数个指令来代替,compiler 的工作因而减少许多。以一个数值运算程式来说,使用 CISC 指令集的MCU运算对于一个积分运算式可能只需要十个机器指令,而 RISC MCU在执行相同的程式时,却因为CPU 本身不提供浮点数乘法的指令,所以可能需要执行上百个机器指令 (但每一个指令可能只需要 CISC 指令十分之一的时间),而由程式语言转换成机器指令的动作是由程式语言的 Compiler 来执行,所以在 RISC MCU的Compiler 便会较复杂 。因为同样一个高阶语言 A=B*C 的运算,在 RISC MCU转换为机器指令可能有许多种组合,而每一种组合的『时间/空间』组合都不尽相同。所以 RISC 与 CISC 的取舍之间,似乎也是MCU硬体架构与软体(Compiler) 的平衡之争,应该没有绝对优势的一方,只能说因应不同的需求而有不同的产品,例如工作单纯的印表机核心 MCU,便适合使用效能稳定,但单位指令效率较佳的 RISC MCU。

对单片机处理方式而言,目前单片机的系统结构有两种类型:一种是将程式和资料记忆体分开使用,即哈佛(Harvard)结构,当前的单片机大都是这种结构。另一种是采用和PC机的冯。诺依曼(Von Neumann)类似的原理,对程式和资料记忆体不作逻辑上的区分,即普林斯顿(Princeton)结构。
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