Arquitetura de Von Neumann e de Harvard

Arquitetura de Von Neumann
A Arquitetura de Von Neumann, é uma arquitetura de computadores que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina digital armazenar os seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas.

A máquina proposta por Von Neumann reúne os seguintes componentes: uma memória, uma unidade aritmética e lógica (ALU), uma unidade central de processamento (CPU), composta por diversos registadores, e uma Unidade de Controlo (CU), cuja função é buscar um programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo sobre os dados de entrada.

Esta arquitetura tem a principal desvantagem de ser muito lenta.

 

 

 

 

Arquitetura de Harvard

A Arquitetura de Harvard baseia-se num conceito mais recente que a de Von Neumann, com a necessidade de colocar o microcontrolador a trabalhar mais rápido. É uma arquitetura de computadores que se distingue das outras por possuir duas memórias diferentes e independentes em termos de barramento e ligação ao processador.

Baseia-se na separação de barramentos de dados das memórias onde estão as instruções de programa e das memórias de dados, permitindo que o processador possa acessar as duas simultaneamente, obtendo um desempenho melhor do que a da Arquitetura de Von Neumann, pois pode buscar uma nova instrução enquanto executa outra.

A principal vantagem desta arquitectura é dada pela dupla ligação às memórias de dados e programa (código), permitindo assim que o processador leia uma instrução ao mesmo tempo que faz um acesso à memória de dados.

A arquitetura Havard também possui menos instruções que a de Von-Neumann, e essas são executadas apenas num único ciclo de relógio.
Os microcontroladores com arquitetura Havard são também conhecidos como "microcontroladores RISC" (Computador com Conjunto Reduzido de Instruções), e os microcontroladores com uma arquitetura Von-Neumann, de "microcontroladores CISC" (Computador com um Conjunto Complexo de Instruções).

Resumo

Von Neumann

• Arquitetura mais simples
• Mais lento porque não permite acesso simultâneo às memórias.
• CISC

Exemplo

• 4004 - 46 Instruções
• 8080 - 78 Instruções
• 8051 - 111 Instruções
• 8085 - 150 Instruções
• Z80 - Mais de 500 Instruções

Harvard

 

• Arquiterua mais complexa
• Mais rápido pois permite acesso em simultâneo às memórias
• RISC
• Permite Pipeline

Exemplo

• Intel 8086, 8088
• Microchip PIC - 35 Instruções