8位MCU趨勢(shì)解讀：CISC將向RISC低頭？
2013-12-20 10:07:34 本站原創(chuàng)對(duì)于不同的微控制器(MCU)產(chǎn)品應(yīng)用，不僅需要考慮不同廠家MCU的性價(jià)比，而且還需要考慮不同指令系統(tǒng)下MCU應(yīng)用特點(diǎn)。針對(duì)不斷涌現(xiàn)出來的新的智能化電子產(chǎn)品，人們一直在開發(fā)適合于不同嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的MCU新產(chǎn)品。不同廠家的MCU產(chǎn)品其指令集各不相同，特別是指令集系統(tǒng)架構(gòu)的不同，如市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的MCS51系列和PIC系列微控制器則分別采用CISC指令系統(tǒng)和RISC指令系統(tǒng)。
微控制器按照指令系統(tǒng)可以分為CISC、RISC、類RISC(RISC-LIKE)等幾種。傳統(tǒng)的MCS51控制器屬于CISC型，其代碼密度高，但大多數(shù)指令需要多個(gè)時(shí)鐘周期完成。RISC型一般指令密度較低，但指令效率很高。類RISC型則兼有CISC和RISC的優(yōu)點(diǎn)。RISC和類RISC之所以有如此高的指令效率，得益于小指令集帶來的硬布線結(jié)構(gòu)和流水線結(jié)構(gòu)。簡單的指令集可以用硬布線進(jìn)行指令譯碼，而不需要用微碼控制的方式，提高了譯碼的效率。流水線結(jié)構(gòu)將指令分成幾步完成，在流水線填滿工作時(shí)，每條指令的平均執(zhí)行時(shí)間(CPI)在1個(gè)時(shí)鐘周期左右。一般來說，RISC比同等的CISC要快50%——70%，同時(shí)更容易設(shè)計(jì)和糾錯(cuò)。
因此，目前對(duì)8位微控制器的產(chǎn)品開發(fā)和研究設(shè)計(jì)主要是以兼容市場(chǎng)上已被客戶廣泛采用的產(chǎn)品為前提，不斷提高性能并降低功耗以適應(yīng)市場(chǎng)競爭和技術(shù)發(fā)展。對(duì)于原先為CISC指令系統(tǒng)的微控制器產(chǎn)品，在層出不窮的更新系列中已經(jīng)漸漸的融合進(jìn)了RISC思想;對(duì)于采用RISC指令系統(tǒng)的微控制器來說，更多的做法仍然是針對(duì)高性能低功耗的需求對(duì)其整個(gè)體系架構(gòu)不斷地進(jìn)行優(yōu)化和改善，尤其是流水線結(jié)構(gòu)的改進(jìn)最為多見。
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