串行设计是一种处理器架构设计的实现方式。它是指将操作分解成多个步骤,并按照特定的顺序执行每个步骤,每个步骤必须在前一个步骤完成后才能开始。这种设计方式与并行设计相反。
在串行设计中,每个步骤完成需要的时间是相同的,因此整个处理器运行速度取决于最慢的步骤。
优点:
(1)实现简单,便于制造和测试;
(2)误差控制较容易,因为每个步骤的结果都可以被精确地获取;
(3)适用于小型系统,因为其流程相对轻松。
缺点:
(1)运行速度受限于最慢的步骤,无法利用处理器资源的潜在优势;
(2)难以扩展,当系统变得更复杂时,串行处理的时间会变得越来越长;
(3)不适用于大型、高速的系统,因为其速度受到顺序执行的限制,不能充分利用硬件资源。
串行设计最适用于以下场景:
(1)控制器和传感器的接口;
(2)低成本和低功耗的嵌入式系统;
(3)复杂事件处理等需要时间分配和控制的任务。
在串行设计中,相关名词包括:
(1)时序:指控制器管理的操作的时间序列;
(2)时隙:指在一段时间内执行某项任务的时间间隔;
(3)时钟:指控制器提供的时间参考。