哈佛结构是一种计算机系统的组织结构,它将计算机的存储器拆分成了两个不同的部分:指令存储器和数据存储器。与哈佛结构相对的是冯·诺伊曼结构,冯·诺伊曼结构将指令和数据都存储在同一个存储器中。
哈佛结构有以下几个特点:
1、指令存储器和数据存储器地址空间独立。
2、指令和数据可以同时访问。
3、指令和数据存取方式不同,指令存储器以字节为单位进行寻址,数据存储器以位为单位。
哈佛结构与冯·诺伊曼结构之间存在着很重要的差异:
1、存储器结构不同。哈佛结构将存储器拆分成了指令存储器和数据存储器,而冯·诺伊曼结构将指令和数据都存储在同一个存储器中。
2、指令和数据访问方式不同。哈佛结构中指令和数据有独立的地址空间,可以同时访问。冯·诺伊曼结构中指令和数据共用一份地址空间,访问需要依照程序计数器中的地址进行读取。
3、芯片面积不同。由于哈佛结构将存储器拆分成了两个不同的部分,所以需要占用更多的芯片面积。
哈佛结构的应用场景主要在于对计算速度有较高要求的领域,比如嵌入式系统。在这些系统中,需要实现对输入输出的实时处理,而哈佛结构可以在保证高速运转的同时,更好地控制数据的传输和保存。此外,哈佛结构也可以用于处理语音信号、图像信号等需要快速处理的场景。