冯·诺依曼结构下的存储器地址空间：单片机与嵌入式系统详解

本文主要讨论的是存储器地址空间在单片机原理和嵌入式系统基础中的结构形式，特别是普林斯顿结构和哈佛结构。存储器是计算机中用于存放程序和数据的关键组件，其地址空间的组织方式直接影响着系统的性能和效率。 首先，文章从计算机基础知识入手，介绍了冯·诺依曼提出的计算机经典结构，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。冯·诺依曼的思想强调了程序存储的概念，即指令和数据都存储在内存中，这是现代计算机架构的基础。 接着，文章详细梳理了微型计算机的发展历程，从早期的4位或8位微处理器到后来的64位和更高级别的微处理器，反映了计算机技术的不断进步。分类方面，根据微处理器的位数、用途、档次以及组装形式，单片机、单板机和多板机（如个人计算机和工业PC机）被区分出来。 在存储器地址空间部分，重点介绍了普林斯顿结构和哈佛结构两种不同的设计模式。普林斯顿结构通常是指存储器中指令和数据共享同一空间，而哈佛结构则将指令存储器和数据存储器分开，使得指令访问和数据访问可以并行进行，提高了执行效率。这种区别在嵌入式系统中尤其重要，因为哈佛结构有利于处理实时性和速度要求高的任务。 文章通过深入剖析存储器地址空间的结构，帮助读者理解了单片机和嵌入式系统的设计决策，以及这些决策如何影响硬件的性能和系统的功能实现。对于从事单片机开发或嵌入式系统设计的人来说，理解和掌握这些基本概念是至关重要的。