【问题标题】:Are there any current non-Harvard architecture microcontrollers?当前是否有任何非哈佛架构的微控制器?
【发布时间】:2011-04-18 01:38:46
【问题描述】:

我使用并喜欢 Atmel ATMEGA 和 ATTINY 系列微控制器,认为它们非常好。我不太喜欢的一件事是它们(以及 Microchip PIC uC 系列也是)都是哈佛机器,这意味着我不能真正使用外部存储器或在 RAM 之外执行,只能使用闪存。

虽然这种设计有明显的优势,但它在技术上使得使用 AVR 或 PIC 做 FORTH 之类的事情变得非常困难。 (我知道至少有一个实现,但它不像普通的 FORTH 那样工作,并且会很快耗尽闪存)

FORTH 最初是为需要很大灵活性的交互式机器控制类型系统而创建的,因此 Z80 或 6809 之类的设备被用作执行控制程序或 RAM 或其他一些存储设备的微控制器。

有谁知道目前与 AVR/PIC 具有相似复杂性(最好以 DIP 封装提供)的设备是冯纽曼机器吗?

【问题讨论】:

    标签: microcontroller 8-bit von-neumann


    【解决方案1】:

    除了飞思卡尔处理器(starblue 已经指出),德州仪器 MSP430 系列还使用冯诺依曼架构。但是,DIP 封装中只有最小的。

    更新以包含 PIC32:

    在我原来的帖子中,我忘记了 PIC32 微控制器始终能够在 RAM 外执行,正如 this code example 所证明的那样;现在 Microchip 推出了新的微控制器 PIC32MZ line,最多 2 个MB 的闪存和 512K 的 RAM,这使得它们适用于相当大的基于 RAM 的程序。不幸的是,这些芯片都没有采用 DIP 封装。

    然而,Olimex,有点像保加利亚的 SparkFun 和 Adafruit,有一个 PIC32-HMZ144 development board,售价 21.95 欧元,约合 24 美元。这是一个冒烟的热交易,因为仅处理器的成本就超过 12 美元at Digi-Key。 (美国供应商提供的其他电路板价格在 50 美元左右。)

    最初的 PIC32MX 系列有 28 个 28 引脚 DIP 封装的变体,但它们被限制为最大 64K RAM,对于某些项目仍然有用。

    【讨论】:

    • 我无法将两个答案都标记为正确,但我一定会检查 MSP430 系列。感谢您的回复!
    【解决方案2】:

    Farnell 有一个很好的搜索功能,可以让你在 DIP 包中找到search for microcontrollers。虽然您可以通过查看数据表来确定哪些家庭是非哈佛的。

    看看 68K 和 HCS08。

    更新:与此同时,一些 DIP 封装的 ARM Cortex-M 控制器已经上市,NXP 的LPC810M021FN8 和LPC1114FN28。

    【讨论】:

      【解决方案3】:

      您可能想仔细阅读OpenCores 项目中提供的设计。这是一个开源项目,致力于用 VHDL、Verilog 和类似的 FPGA 设计语言实现 CPU 内核设计。经典的 8 位 CPU 有完整且值得尊敬的实现,例如 8080、6502 和 8051。与原始芯片相比,我链接到的 6502 声称具有周期精度。其他的功能齐全,但通常有更现代的总线和信号。

      它们不会(我认为)采用 DIP 封装,但您总能找到分线板。

      这些设计都是开源的,拥有各种许可。

      【讨论】:

        【解决方案4】:

        您还可以查看Zilog eZ80。由于它们与旧 Z80 二进制兼容,您应该能够找到在它们上运行的 FORTH 实现,但您可能需要在良好的旧 CP/M 之上运行它:)

        此外,我发现只有这些可以从外部访问内存总线,即允许从外部内存执行代码。

        【讨论】:

          【解决方案5】:

          基于 arm 的,甚至 cortex-m3 都声称是 harvard,但您可以将程序加载到数据 ram 并从该 ram 执行。真的不是哈佛。其他 arm 通常不是 harvard,有些具有外部内存接口,您可以使用它来扩展内部资源。

          【讨论】:

          【解决方案6】:

          这实际上不是一个问题,而是一个相关的查询。如果上一代是哈佛,你为什么要在微控制器中去冯诺依曼?就性能而言,这不都是双赢的吗?除了复杂性(如果原始 PIC 可以处理它,应该不会那么好)拥有哈佛架构的缺点是什么?

          【讨论】:

          • Harvard 在性能和稳定性方面取得了很大的进步,因为固件是在闪存中设置的,但成本是人们可能想要使用的某些技术。如果没有从 RAM 执行,就无法像 Forth 系统那样就地生成代码。这也意味着您不能按需加载应用程序的某些部分,因此您基本上受限于闪存的大小。
          【解决方案7】:

          Freescale 的新 Kinetis 系列微控制器将 ARM Cortex-M4 置于微控制器封装内,程序代码可位于可寻址空间(RAM 或闪存)中的任何位置,甚至是弹性内存。)

          Kinetis Solution Advisor 是一个功能强大的选择器指南,可以帮助您找到您想要的微型产品。内存从 32kB 到 1MB,您可能需要的所有外围设备,价格从不到 1 美元到 10 美元左右。

          【讨论】:

          • 我刚刚读到您对 DIP 封装感兴趣。这些肯定不是,尽管它们确实通过第三方作为模块上的系统提供。
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