eletronica

Arquiteturas von Neumann e Harvard

Arquitetura von Neumann
Von Neumann é uma arquitetura de computador utilizada no ARM7, com barramento de dados de 32 bits que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina digital armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas. Ela pode ser dividida nas seguintes partes:
 Pipeline de instruções: essa arquitetura utiliza pipeline de três estágios para melhorar o fluxo das instruções para o processador, permitindo operações múltiplas simultâneas. Durante uma operação normal, enquanto uma instrução está sendo executada, a instrução seguinte está sendo decodificada, e uma terceira instrução está sendo buscada na memória. Isso pode ser visto na figura1 abaixo:

Figura 1 - ilustração de um pipeline de instrução da arquitetura von Neumann
No exemplo acima, a instrução str leva mais de um ciclo para executar, fazendo com que qualquer instrução seguinte seja paralizada. Para solucionar esse problema, podemos dividir a etapa de decodificação em partes, conforme mostra a figura 1.
 Formato da memória: interface de memória projetada para permitir a melhor performance e menor uso da memória. Sinais de controle crítico da velocidade são colocadas na lista encadeada (pipeline) para permitir que funções de controle do sistema possam aproveitar o modo de acesso mais rápido aos sinais de transmissão através de várias tecnologias de memória. No ARM7 existem 4 tipos básicos de ciclo:
- Interno
- Não-seqüencial
- Seqüencial
- Transferência co-processador
O ARM7 pode ser configurado para armazenar as palavras em formato little-endian ou big-endian. Processador ARM7 (assim como o ARM9) suporta os seguintes tipos de dados:
- Word, 32-bit
- Half word, 16-bit
- Byte, 8-bit
 Modos de operação: possui 7 modos (também vale para o ARM9), mostrados a seguir:
- User Mode(USR): modo normal de execução do ARM, utilizado para executar a maioria dos programas aplicativos
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