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指令的执行周期T 1）取指令（Instruction Fetch)：TF 2）指令译码（Instruction Decode）：TD 3）执行指令（Instruction Execute）：TE 4）存储（Storage）：TS 每条指令的执行周期：T= TF+TD+TE+TS 冯·诺依曼体系的特点 1）数据与指令都存储在存储器中 2）被大多数计算机所采用 3）ARM7——冯诺依曼体系 哈佛体系结构 指令寄存器 控制器 数据通道 输入 输出 中央处理器 程序存储器 指令0 指令1 指令2 数据存储器 数据0 数据1 数据2 地址 指令 地址 数据 哈佛体系结构的特点 1）程序存储器与数据存储器分开 2）提供了较大的数据存储器带宽 3）适合于数字信号处理 4）大多数DSP都是哈佛结构 5）ARM9是哈佛结构 CISC和RISC CISC：复杂指令集（Complex Instruction Set Computer） 具有大量的指令和寻址方式 大多数程序只使用少量的指令就能够运行 8/2原则：80%的程序只使用20%的指令 RISC：精简指令集（Reduced Instruction Set Computer) 在通道中只包含最有用的指令 确保数据通道快速执行每一条指令 使CPU硬件结构设计变得更为简单 CISC与RISC的数据通道 IF ID REG ALU MEM 开始 退出 IF ID ALU MEM REG 微操作通道 开始 退出 单通数据通道 取指 指令译码 取指 指令译码 CISC： RISC： 输入输出接口 1）I/O 2）A/D、D/A 3）键盘 4）LED、LCD 5）存储器接口 6）设备接口 三、应用领域 社会经济的发展产生了一些新的需求，同时促进了嵌入式技术的广泛应用 中国正在成为世界制造大国，在消费电子、工业应用、军事国防、网络设备等领域都有嵌入式系统的应用 嵌入式技术刺激了许多新的应用需求 嵌入式技术发展又在不断刺激新的技术产生－ 信息家电、医疗电子病历、微小型智能武器 消费电子 嵌入式应用 信息家电 智能玩具 军事电子 通信设备 移动存贮 工控设备 智能仪表 汽车电子 网络设备 工业 军事国防 电子商务 网络 工业控制 工业设备是机电产品中最大一类 过去在工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统等方面，大部分低端型设备主要采用是８位单片机。 随着技术发展，目前许多设备除了进行实时控制，还须将设备状态，传感器的信息等在显示屏上实时显示。 嵌入式系统的应用领域 信息家电 只有按钮、开关的电器显然已经不能满足人们的日常需求。 具有用户界面，能远程控制，智能管理的电器是未来的发展趋势，如冰箱、空调等的网络化、智能化等。 信息家电将成为嵌入式系统最大的应用领域。 嵌入式系统的应用领域 嵌入式系统的应用领域 消费类电子—智能玩具、手持通讯的核心 嵌入式系统的应用领域 交通管理、环境监测 交通管理在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭 水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。 加油站、停车场管理 嵌入式系统的应用领域 嵌入式系统的应用领域 智能玩具与机器人 嵌入式系统的应用领域 嵌入式Internet应用 嵌入式系统的应用领域 军事国防领域 嵌入式系统的应用领域 航天领域 嵌入式系统的应用领域 宏观方面发展趋势： — 经济性（几十万、几万、5千、5百） 计算机要很便宜，让更多的人能买得起； — 小型化（笔记本、PDA） 人们携带方便； — 可靠性（汽车VCD，挑动问题） 能够在一般环境条件下或者是苛刻的环境条件下运行； — 高速度（飞机刹车系统） 能够迅速地完成数据计算或数据传输； — 智能性（知识推理、模糊查询、识别、感知运动） 使人们用起来更习惯，对人们更有价值。 四、嵌入式技术的发展趋势 芯片方面－SOC 芯片技术能降低电子产品成本的速度，就连当代电子学革命之父，2000年诺贝尔物理奖得者杰克·基尔比也没有想到，他在1959年发明的芯片技术，会将电子产品的成本降低到了百分之一的地步。 难怪尽管发展芯片技术的耗资是惊人的巨大，发达国家还是力争在芯片技术的竞争中要永远保持领先的地位，以便能主宰世界信息技术的发展。 嵌入式系统技术发展趋势 嵌入式系统技术发展趋势 嵌入式软件行业的标准 目前，嵌入式操作系统没有国际标准，有些行业已经开始定义其相关的行业标准，如汽车电子OSEK等。 向微内核方向发展（PS/2 微通道，