51單片機(jī)存儲器擴(kuò)展問題

總之，記住三總線傳遞的方式，先尋址，再傳數(shù)，由控制總線控制，這個模式，你就容易理解這個了。

單片機(jī)的p2和p0分別傳遞地址的高八位和低八位。同時p0還傳遞數(shù)據(jù)。在時序信號的ALE高電平期間，鎖定地址信息。/PSEN是選通程序存儲器的。在/PSEN低電平期間是向程序存儲器傳遞程序代碼，/WR和/RD是選通數(shù)據(jù)存儲器的，即在/WR和/RD(p3的六腳和七腳)低電平期間把數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)寄存器。而/PSEN和/WR及/RD是在不同時間變?yōu)榈碗娖降?，沒有重疊的部分。也就是說，當(dāng)/WR及/RD變成低電平時，/PSEN已經(jīng)恢復(fù)高電平了，由P0口傳出的數(shù)據(jù)信息當(dāng)然只會傳到數(shù)據(jù)存儲器里，因為程序存儲器已經(jīng)不再處于選通狀態(tài)了!!從表面看，都是從p0口傳出的，但因為選通器件的時間不同而不會發(fā)生混亂。當(dāng)然我說的是片外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的的情況，其實對片內(nèi)也一樣，還是三總線的這種控制方式，使它們在不同的時間被選通，而不至于發(fā)生沖突。

看看單片機(jī)的一個電路圖。你會發(fā)現(xiàn)p0既跟74LS373連，又跟8155或8255或鍵盤或數(shù)模轉(zhuǎn)換器等等連。而8155或8255或鍵盤或數(shù)模轉(zhuǎn)換器等等對單片機(jī)而言是當(dāng)做數(shù)據(jù)存儲器處理的。74LS373連的多半是程序存儲器。那么p0送出的信號不是兩者都接受了嗎?注意看ALE接74LS373的G接口，鎖存地址用，PSEN有時用有時不用。WR和RD接數(shù)據(jù)存儲器的選通接口。因為WR和RD跟ALE的信號在時間上沒有重疊部分，所以p0的信號不會被程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器同時收到。這是一個舉例說明，具體情況要具體分析。

四，51單片機(jī)，存儲器分為數(shù)據(jù)存儲器和程序儲存器，其地址空間、存取指令、和控制信號各有一套，

51是馮-諾依曼結(jié)構(gòu)

哈弗結(jié)構(gòu)說的是將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器地址編碼分開，因而有兩種程序指令總線和數(shù)據(jù)指令總線。請注意這里說的是：地址編碼分開。取指令和取數(shù)據(jù)可以同時進(jìn)行。

因為馮-諾依曼結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)線和指令線是分時復(fù)用的，在同一根線上，有時傳送的是數(shù)據(jù)有時是指令，所以它取指令和取數(shù)據(jù)不能同時進(jìn)行。你看mov，movx，movc，的功能，它告訴cpu什么時候取數(shù)據(jù)什么時候取指令。注意：數(shù)據(jù)和指令的區(qū)別!

又一種說法 哈佛結(jié)構(gòu)和馮.諾依曼結(jié)構(gòu)都是一種存儲器結(jié)構(gòu)。哈佛結(jié)構(gòu)是將指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的一種存儲器結(jié)構(gòu);而馮.諾依曼結(jié)構(gòu)將指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合在一起的存儲器結(jié)構(gòu)。

哈佛結(jié)構(gòu)是為了高速數(shù)據(jù)處理而采用的，因為可以同時讀取指令和數(shù)據(jù)(分開存儲的)。大大提高了數(shù)據(jù)吞吐率。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

通用微機(jī)指令和數(shù)據(jù)是混合存儲的，結(jié)構(gòu)上簡單，成本低。假設(shè)是哈佛結(jié)構(gòu)：你就得在電腦安裝兩塊硬盤，一塊裝程序，一塊裝數(shù)據(jù)，內(nèi)存裝兩根，一根儲存指令，一根存儲數(shù)據(jù)……

是什么結(jié)構(gòu)要看總線結(jié)構(gòu)的。51單片機(jī)雖然數(shù)據(jù)指令存儲區(qū)是分開的，但總線是分時復(fù)用得，所以頂多算改進(jìn)型的哈佛結(jié)構(gòu)，呵呵。ARM9雖然是哈佛德，但是之前的版本也還是馮諾結(jié)構(gòu)。早期的X86能迅速占有市場，一條很重要的原因，正是靠了馮 諾依曼這種實現(xiàn)簡單，成本低的總線結(jié)構(gòu)。樓上的兄弟有一點(diǎn)說的不確切，現(xiàn)在的處理器雖然外部總線上看是諾依曼結(jié)構(gòu)的，但是由于內(nèi)部CACHE的存在，因此實際上內(nèi)部來看已經(jīng)算是改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)的了。

這個問題21ic上討論翻了無數(shù)個帖子，沒有什么定論，見仁見智。

至于優(yōu)缺點(diǎn)，呵呵，樓上的兄弟說的就比較的明白了。哈佛結(jié)構(gòu)就是復(fù)雜，對外圍設(shè)備的連接與處理要求高，十分不適合外圍存儲器的擴(kuò)展。所以早期通用CPU難以采用這種結(jié)構(gòu)。而單片機(jī)，由于內(nèi)部集成了所需的存儲器，所以采用哈佛結(jié)構(gòu)也未嘗不可?，F(xiàn)在的處理器，依托CACHE的存在，已經(jīng)很好的將二者統(tǒng)一起來了。

很多入門的書上基本上都說：由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備組成的系統(tǒng)

都叫馮氏結(jié)構(gòu)。

也有的說：“程序存儲器的數(shù)據(jù)線地址線”與“數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)線地址線”共用的話，就

是馮氏結(jié)構(gòu)，所以51是該結(jié)構(gòu)。(我認(rèn)為說得太絕對了)

我認(rèn)為馮氏結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu)的區(qū)別應(yīng)該在存儲器的空間分別上，哈佛結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)區(qū)和代碼區(qū)是分開的，它們即使地址相同，但空間也是不同的，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)不能夠當(dāng)作代碼來運(yùn)行。

口線復(fù)用，就將它認(rèn)為成馮氏結(jié)構(gòu)，我認(rèn)為這樣不足取，應(yīng)該是按照空間是否完全重合來辨別。比如PC機(jī)的代碼空間和數(shù)據(jù)空間是同一空間，所以是馮氏結(jié)構(gòu);51由于IO口不夠，但代碼空間和數(shù)據(jù)空間是分開的，所以還是哈佛結(jié)構(gòu)。

另外，還有的把CISC RISC 和 地址是否復(fù)用，是哪種結(jié)構(gòu) 這3這都混到一起。我認(rèn)為這三者都沒有必然的關(guān)系。只不過 RISC因為精簡了指令集，沒有了執(zhí)行復(fù)雜功能的指令，為了提高性能，常采用哈佛結(jié)構(gòu)，并且不復(fù)用地址線。