如果咱覺(jué)得很淦閣下又該如何應(yīng)對(duì)？

嵌入式系統(tǒng)——復(fù)雜指令集系統(tǒng)與精簡(jiǎn)指令集系統(tǒng)(CISC&RISC)

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陸小白很白 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?于?2021-03-24 15:29:52?發(fā)布 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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1. 指令集系統(tǒng)

??在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展過(guò)程中，指令集系統(tǒng)有兩個(gè)截然不同的發(fā)展方向。一個(gè)是增強(qiáng)指令的功能，設(shè)置一些功能復(fù)雜的指令，把一些原來(lái)由軟件實(shí)現(xiàn)的、常用的功能改用硬件的指令系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱為復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)（Complex Instruction Set Computer，CISC）。

??另一個(gè)是盡量簡(jiǎn)化指令功能，只保留那些功能簡(jiǎn)單，能在一個(gè)節(jié)拍內(nèi)執(zhí)行完成指令，較復(fù)雜的功能用一段子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱為精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)（Reduced Instruction Set Computer，RISC）。

2. CISC和RISC

??常用的個(gè)人計(jì)算機(jī)是典型的CISC系統(tǒng)，指令集復(fù)雜，只需簡(jiǎn)單操作就可以編寫(xiě)功能強(qiáng)大的程序。而普通的單片機(jī)系統(tǒng)大多數(shù)都是RISC系統(tǒng)，需要考慮到各種資源性能進(jìn)行編程。

CISCRISC指令數(shù)量多少指令復(fù)雜度復(fù)雜簡(jiǎn)單指令長(zhǎng)度變長(zhǎng)等長(zhǎng)尋址方式多少指令使用頻率相差很大相差不大指令周期多周期為主單周期為主可訪存指令不加限制只有LOAD/STORE指令控制器實(shí)現(xiàn)方式微程序控制硬布線控制軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間較短較長(zhǎng)

3. 硬布線控制器與微程序控制器

??硬布線控制器可以簡(jiǎn)單理解為用硬件的硬布線邏輯設(shè)計(jì)成的控制器，大多指令由組合邏輯電路根據(jù)當(dāng)前的指令碼狀態(tài)和時(shí)序即時(shí)產(chǎn)生，故指令運(yùn)行速度快，但受硬件布線空間體積限制，只能實(shí)現(xiàn)很少的指令控制，且不易擴(kuò)充，故經(jīng)常適用于精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)RISC。

??微程序控制器將微操作信號(hào)以微程序的形式放在存儲(chǔ)控制器中，執(zhí)行指令時(shí)讀出即可，實(shí)現(xiàn)軟件功能的硬件化，因此指令集易擴(kuò)充且擴(kuò)充成本不大，適用于復(fù)雜指令集系統(tǒng)CISC。

例題

例1

?? 以下敘述中，不符合RISC指令系統(tǒng)特點(diǎn)的是 () 。

• A．指令長(zhǎng)度固定，指令種類少

• B．尋址方式種類豐富，指令功能盡量增強(qiáng)

• C．設(shè)置大量通用寄存器，訪問(wèn)存儲(chǔ)器指令簡(jiǎn)單

• D．選取使用頻率較高的一些簡(jiǎn)單指令

解析：尋址方式種類豐富，指令功能強(qiáng)大是CISC的特點(diǎn)。選B。

例2

??以下關(guān)于CISC(Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)) 和RISC (Reduced Instruction Set Computer，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)) 的敘述中，錯(cuò)誤的是______。

• A．在CISC中，其復(fù)雜指令都采用硬布線邏輯來(lái)執(zhí)行

• B．采用CISC技術(shù)的CPU，其芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜度更高

• C．在RISC中，更適合采用硬布線邏輯執(zhí)行指令

• D．采用RISC技術(shù)，指令系統(tǒng)中的指令種類和尋址方式更少

解析：選A。在CISC當(dāng)中，由于指令數(shù)量眾多且復(fù)雜，所以主要考慮微程序控制器執(zhí)行指令方式，將眾多的指令實(shí)現(xiàn)軟件功能硬件化，這樣極易擴(kuò)充眾多指令，并且對(duì)芯片的設(shè)計(jì)復(fù)雜程度要求高。在RISC中，由于指令集數(shù)目少，所以采用硬布線控制器，用組合邏輯電路就可以實(shí)現(xiàn)，速度更快，但相應(yīng)的指令種類和尋址方式更少。