STM8是冯诺依结构还是哈佛结构？

angeldouzi

STM8是冯诺依结构还是哈佛结构？ [复制链接]

看了看STM8S的指令手册，发现比AVR 慢了好多。
0.9MPS的性能估计STM8S不是哈佛结构的吧？

好比
STM8的INC要4 cycles,
AVR的INC是1 clocks.
STM8竟然有DIV指令，16 cycles.而MUL指令是4 CYCLES.
AVR只有MUL整数乘法指令，是2 CLOCKS！

STM8的中断返回IRET要11 CYCLES
而AVR的RETI只是4-5  CLOCKS

STM8的RRC移位要4 cycles
AVR 的RCR移位要1 cycles

还有开发软件又没有免费的无限制版的C编译器，或好的IAR D版。
芯片销售--价格未公开，

开始对STM8S有点失望了啊！！

rainhat

                                 据我所知应是哈佛的，但我现在用STM8S103K开发点东东，下载不了，我SWIM波形都给到了，但响映，闷

houyb

STM8是冯诺依曼结构，即它的数据空间和地址空间是不分开的，同时STM8在传统的冯诺依曼结构增加了一个三级流水线。 （此处有误，请看13楼的更正）

STM8是CISC指令集，而AVR是RISC指令集，所以不能简单地比较某个指令的执行时间，就断言谁快谁慢。

RISC指令集的特点就是减少指令的数目，减小每条指令执行的时间，达到简化硬件设计提供工作频率的目的。很多CISC的指令，在RISC指令集中没有单一的指令对应，所以往往需要多条RISC指令才能完成一条CISC指令的功能，比如你提到的DIV指令。

关于STM8的INC指令，并不都是最长的4个周期，最短的只要1个时钟周期(请看下面的表格)。更进一步地，STM8有非常丰富的寻址方式，可以在一条指令中直接对RAM中的变量进行操作并把结果存回RAM，比如下表中的倒数第2条指令格式，它是一个长基址变址指令，通过改变下标寄存器X的内容，可以直接操作一个数组，我相信对于RISC指令集来说，这样的操作需要更多条指令，综合起来两者应该差不了多少。

STM8S_INC.GIF (32.92 KB)

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2009-10-15 15:49

jimmyyuyu

                                 顶。。。

qu27jump

上表中只有哪些需要使用间接寻址的指令才是4个周期，而多数的操作格式只需要1个时钟周期。

对于这些使用间接寻址的指令格式，我相信在RISC指令集下，需要更多指令(>4条)才能实现相同功能。

上面提到的表中的倒数第2条指令格式，对应到C语句如下：
  var[X]++

楼主可以比较一下，这样的操作在AVR中需要几条指令，需要多少周期？

yll2008wd

CISC和RISC的效率差不多。

RISC也只有对寄存器的操作是单周期，
涉及到RAM的操作都是多周期。
通常，RISC一个运算包括读入数据+运算+写出数据，
包括2或3条指令

fyge_free

其实所谓的RISC目的就是让指令精简---- 最终实现单周期运行。
MCU的核结构也是多总线结构，例如多条 数据总线、多条指令总线，目的就是为了减少数据传输瓶颈，总线冲突和占用。最终实现单时钟周期运行。甚至多线程运行。
那个CORTEX-M3就号称1.25MIPS。而ARM7是0.9MIPS.ARM9好像是1MIPS吧？

现在的COMS工艺都已经是8层高K金属，多总线设计已经不是什么很难的事情了。这更有利RISC的设计。
其实CISC同样可以使用多总线设计，同样可以单周期运行，同样可以使用流水线设计等等。

就好比RISC 已经与谓的DSP没什么区别的了，而所谓的DSP也就是个RISC.

如果不计较成本DIV除法指令照样可以单周期实现，不过电路就庞大了，这个肯定不划算了。

这样看，STM8  连 C8051的技术都不如了！ 跟AVR明显是有距离的。彼此的指令手册都列出来了时钟数，
电工一看就知道。

做个比喻，STM8是ARM7的水平。 AVR是CORTEX-M3的水平。
差了一代技术啊！

tangwenwenit

关键是STM8它的工艺，是0.13uM的。
架构其实一点不重要。RISC主要是便于C等高级语言的编译。
AVR的性能指标是8bit的王者，但性价比未必是。PIC性能落后那么多年，不也占了头把交椅。
而且STM8的SRAM比传统的MCU还是多了很多。

wjl1166

                                 一般的冯诺依结构不支持中断嵌套，不知道stm8支持多少级嵌套。一直想整个板子试试，呵呵，还没有机会去做这个事情。

slw5569

                                 我刚刚看了你们的中文手册，翻译的可是哈佛结构的，到底哪个对啊。

wfy3200590

                                 另外，很多软件有支持stm8s的isp，不知道如何设置，手册上没看到相关说明。

arlien

一般的冯诺依结构不支持中断嵌套，不知道stm8支持多少级嵌套。一直想整个板子试试，呵呵，还没有机会去做这个事情。

能不能中断嵌套和冯/哈结构没有直接关系，而仅取决于其具体的中断子系统的结构。

liwenjie518

先更正一点，STM8使用的是带三级流水线的哈佛结构，而不是冯诺依曼结构。

看了半天也没有明白7楼的“STM8  连 C8051的技术都不如”是根据什么下的结论，Netjob的分析即没有理论根据，也没有实际的测量数据和具体的指令分析。在楼主位Netjob提出了一些STM8和AVR具体指令的对比，我给出了INC指令的分析，指出STM8的INC指令具有更高的效率，不知道你能否认同？

作为8位核心，STM8能够达到0.83DMIPS/MHz，接近ARM7的0.9DMIPS/MHz，是一个非常好的核心。7楼的比喻“STM8是ARM7的水平。 AVR是CORTEX-M3的水平”，请问你有具体的测量数据吗？空口无凭可是没有说服力的。

STM8S_Arch.GIF (21.7 KB)

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2009-10-16 08:46

vvsanny

能不能中断嵌套和冯/哈结构没有直接关系，而仅取决于其具体的中断子系统的结构。

这个我不太知道，因为我接触到的msp430和arm7是不支持中断嵌套的，而我用的stm32，51，pic，ti的dsp是支持的。
我没研究过结构和中断的关系，具体怎么做的不清楚，只能是根据现在有的cpu说这个事情，呵呵 ，别见怪。

lingqiang0123

                                 在这争论这些我觉得意义都不大，不是为了搞学术科研，都是为了打工赚钱或者自己当老板做产品赚钱，关乎实际的是，STM8这么好的片子，居然没有好的调试器，比如cm3的jlink和流行的被熟知的编译器厂商的支持，在国内如果没有D版的话不管软件还是硬件都很难推广的，这是实际情况。

foxin1986

                                 午夜霓虹是哪来的啊，msp430怎么会不支持中断嵌套呢？pic的也能叫中断嵌套？哎。

藤堂香澄

汗~
午夜霓虹，你的那些“推论”错的太离谱了哦~

guweijie_gg

                                 STM8有4个中断嵌套级别。

tianweiming9527

再来看看楼主提到的其它几条指令：
STM8的中断返回IRET要11 CYCLES
而AVR的RETI只是4-5  CLOCKS

STM8的RRC移位要4 cycles
AVR 的RCR移位要1 cycles

STM8的中断返回指令恢复了9个8位寄存器的内容，大大减少了中断程序中使用指令的数目，虽然中断返回指令时间略长，但总体的中断程序时间并不长。

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2009-10-16 11:10

再看RRC指令，与我前面分析的INC指令相同，它有丰富的寻址方式，可以直接对RAM中的数据进行操作，而不必把数据Load到寄存器中，操作完成后再存回RAM。比如我在下表中用红线圈出的指令，可以直接对任意地址的数据进行直接移位操作，只需要一个时钟周期，AVR的指令能做到吗？

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2009-10-16 11:10

再看楼主提到的除法指令，它使用的时钟周期是由操作数变化的，介于2~17周期之间，如果做一个除以0x01的操作，只需要2个周期，最长的是除以0xFF的操作，需要16个周期。如果在运算过程中有中断发生，则会多出一个周期，所以手册上给出了2~17周期的数据。

下载 (24 KB)

2009-10-16 11:10

srong

                                 我用过msp430的149，当进入一个中断的时候必须把中断许可关掉，怎么嵌套其他的中断啊。