CISC結(jié)構(gòu)單片機與RISC結(jié)構(gòu)單片機
時間：2012-9-24
CISC(復(fù)雜指令集計算機）和RISC（精簡指令集計算機）是當(dāng)前MCU的兩種架構(gòu)。它們的區(qū)別在于不同的MCU設(shè)計理念和方法。早期的MCU全部是CISC架構(gòu)，它的設(shè)計目的是要用最少的機器語言指令來完成所需的計算任務(wù)。RISC則是計算機系統(tǒng)只有少數(shù)指令，但是每個指令的執(zhí)行時間相當(dāng)短，因此MCU可以用相當(dāng)高的頻率來運算。
經(jīng)典CISC和純RISC體系結(jié)構(gòu)的特性：
|
特性 |
經(jīng)典CISC體系結(jié)構(gòu) |
純RISC體系結(jié)構(gòu) |
|
指令格式 |
可變格式：16到32和64位 |
固定32位指令 |
|
時鐘速率 |
隨技術(shù)發(fā)展而變化 |
隨技術(shù)發(fā)展而變化 |
|
指令系統(tǒng)規(guī)模和類型 |
約300條，有多于48種的指令類型 |
約100條，除取/存外，大都基于寄存器 |
|
尋址方式 |
約12種，包含間接/變址尋址 |
3到5種，只有取/存尋址存儲器 |
|
高速緩存設(shè)計 |
較早模型使用合一高速緩存，有些使用分離高速緩存 |
大多數(shù)使用分離的數(shù)據(jù)和指令高速緩存 |
|
CPI及平均CPI |
1到20個周期，平均4個周期 |
簡單操作1個周期，平均約1.5個周期 |
|
CPU控制 |
大多數(shù)微程序控制，有些使用硬連線控制 |
大多數(shù)為硬連線控制，沒有控制存儲器 |
|
寄存器堆 |
8～24個通用寄存器（GPR） |
32～192個GPR分離的整數(shù)和浮點寄存器堆 |
CISC結(jié)構(gòu)單片機：
采用CISC結(jié)構(gòu)的單片機數(shù)據(jù)線和指令線分時復(fù)用，即所謂馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)。它的指令豐富，功能較強，但取指令和取數(shù)據(jù)不能同時進(jìn)行，速度受限，價格亦高。屬于CISC結(jié)構(gòu)的單片機有Intel8051系列、MOTOROLA和M68HC系列、Atmel的AT89系列、臺灣Winbond(華邦)W78系列、荷蘭Pilips的PCF80C51系列等。
RISC結(jié)構(gòu)單片機：
采用RISC結(jié)構(gòu)的單片機數(shù)據(jù)線和指令線分離，即所謂哈佛結(jié)構(gòu)。這使得取指令和取數(shù)據(jù)可同時進(jìn)行，且由于一般指令線寬于數(shù)據(jù)線，使其指令較同類CISC單片機指令包含更多的處理信息，執(zhí)行效率更高，速度亦更快。同時，這種單片機指令多為單字節(jié)，程序存儲器的空間利用率大大提高，有利于實現(xiàn)超小型化。
屬于RISC結(jié)構(gòu)的單片機有MICROCHIP公司的PIC系列、Zilog的Z86系列、Atmel的AT90S系列、韓國三星公司的KS57C系列4位單片機、臺灣義隆的EM-78系列等。
一般來說，控制關(guān)系較簡單的小家電，可以采用RISC型單片機；控制關(guān)系較復(fù)雜的場合，如通訊產(chǎn)品、工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)采用CISC單片機。不過，RISC單片機的迅速完善，使其佼佼者在控制關(guān)系復(fù)雜的場合也毫不遜色。
- AVR的STK500下載燒錄和使用JTAG仿真器下載燒錄方法 2012-9-24
- AVR單片機的特點及AVR單片機的ISP在線編程 2012-9-24
- NOR和NAND flash區(qū)別,RAM 和ROM區(qū)別 2014-6-5
- ARM芯片同51單片機的區(qū)別 2012-9-19
- STC單片機程序燒錄方法：用STC-ISP下載板STC單片機燒錄程序 2012-10-10
- PIC單片機及PIC單片機的優(yōu)點 2012-9-24
熱點技術(shù)文章
