哈佛結構與馮·諾依曼結構

哈佛結構

　　哈佛結構是一種將程式指令儲存和資料存放區分開的儲存空間結構。中央處理器首先到程式指令儲存空間中讀取程式指令內容，解碼後得到資料地址，再到相應的資料存放區器中讀取資料，並進行下一步的操作（通常是執行）。程式指令儲存和資料存放區分開，可以使指令和資料有不同的資料寬度。

　　哈佛結構的微處理器通常具有較高的執行效率。其程式指令和資料指令分開組織和儲存的，執行時可以預先讀取下一條指令。

　　目前使用哈佛結構的中央處理器和微控制器有很多，除了上面提到的Microchip公司的PIC系列晶片，還有摩托羅拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和安謀公司的ARM9、ARM10和ARM11。

　　哈佛結構是指程式和資料空間獨立的體繫結構, 目的是為了減輕程式運行時的訪存瓶頸.

　　例如當一條指令同時取兩個運算元, 在流水線處理時, 同時還有一個取指操作, 如果程式和資料通過一條匯流排訪問, 取指和取數必會產生衝突, 而這對大運算量的迴圈的執行效率是很不利的.

　　哈佛結構能基本上解決取指和取數的衝突問題.

　　馮。諾依曼結構（普林斯頓體繫結構）

    馮·諾依曼的主要貢獻就是提出並實現了-儲存程式-的概念。由於指令和資料都是二進位碼，指令和運算元的地址又密切相關，因此，當初選擇這種結構是自然的。但是，這種指令和資料共用同一匯流排的結構，使得資訊的傳輸成為限制電腦效能的瓶頸，影響了資料處理速度的提高。

    在一般情況下，完成一條指令需要3個步驟，即：取指令、指令解碼和執行指令。從指令流的定時關係也可看出馮·諾依曼結構與哈佛結構處理方式的差別。例如對儲存空間進行讀寫操作的指令，指令1至指令3均為存、取數指令，對馮.諾曼結構處理器，由於取指令和存取資料要從同一個儲存空間存取，經由同一匯流排傳輸，因而它們無法重疊執行，只有一個完成後再進行下一個。