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RISC的结构特点介绍

   日期:2013-02-16     来源:中国测控网    
 RISC是简化指令集计算机的简略缩写,其风格是强调计算机结构的简单性和高效性。RISC设计是从足够的不可缺少的指令集开始的。它的速度比那些具有传统复杂指令组计算机结构的机器快得多,而且RISC机由于其较简洁的设计,较易使用,故具有更短的研制开发周期。RISC结构一般具有如下的一些特点:

①单周期的执行:它统一用单周期指令。从根本上克服了CISC指令周期数有长有短,造成运行中偶发性不确定,致使运行失常的问题。

②采用高效的流水线操作:使指令在流水线中并行地操作,从而提高处理数据和指令的速度。

③无微代码的硬连线控制:微代码的使用会增加复杂性和每条指令的执行周期。

④指令格式的规格化和简单化:为与流水线结构相适应且提高流水线的效率,指令的格式必须趋于简单和固定的规式。比如指令采用16位或32位的固定的长度,并且指令中的操作码字段、操作数字段都尽可能具有统一的格式。此外,尽量减少寻址方式,从而使硬件逻辑部件简化且缩短译码时间,同时也提高了机器执行效率和可靠性。

⑤采用面向寄存器堆的指令:RISC结构采用大量的寄存器——寄存器操作指令,使指令系统更为精简。控制部件更为简化,指令执行速度大大提高。由于VLSI技术的迅速发展,使得在一个芯片上做大量的寄存器成为可能。这也促成了RISC结构的实现。

⑥采用装入/存储指令结构:在CISC结构中。大量设置存储器——存储器操作指令,频繁地访问内存,将会使执行速度降低。RISC结构的指令系统中,只有装入/存储指令可以访问内存,而其它指令均在寄存器之间对数据进行处理。用装入指令从内存中将数据取出,送到寄存器;在寄存器之间对数据进行快速处理,并将它暂存在那里,以便再有需要时。不必再次访问内存。在适当的时候,使用一条存储指令再将这个数据送回内存。采用这种方法可以提高指令执行的速度。

⑦注重编译的优化,力求有效地支撑高级语言程序。

通常使用的单片机中,MCS一51系列的单片机属于CISC的体系结构;AVR系列的单片机则属于RISC的体系结构。

 
标签: RISC
  
  
  
  
 
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