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基础知识每日一题——第三十四题

高工
2014-07-24 09:14:59     打赏
活动简介:

“每日一题”是EEPW参考西电XDLab社推出的旨向初学者普及基础知识的一项活动,每天在此帖内公布“每日一题”的题目。大家可以根据自己的理解对题目进行回答和相互讨论,我们鼓励大家积极发言。第二天会给出参考答案。每天一帖,所有的题目都将汇集至此,以期方便大家查找。

 

活动宗旨:

活动目的在于通过“每日一题”让大家每天进步一点点,增强大家的基础知识,提高大家对电子制作的兴趣。我们鼓励大家积极发言,如果不懂、是菜鸟,请积极发问;如果懂、是大神,请慷慨解囊。


        今日题目:RISC 处理器和 CISC 处理器各自有哪些典型代表?它们的优势是什么?






基础知识每日一题

专家
2014-07-24 09:27:00     打赏
2楼
RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)为一种CPU架构,它把较长的指令分拆成若干条长度相同的单一指令,可使CPU的工作变得单纯、速度更快,设计和开发也更简单。
CISC(Complex Instruction Set Computer)复杂指令计算机,是台式计算机系统的基本处理部件,每个微处理器的核心是运行指令的电路。指令由完成任务的多个步骤所组成,把数值传送进寄存器或进行相加运算。
正如上面说的,CISC指令是台式机的专属,二RISC指令集的CPU是现在流行嵌入式的专属,例如arm,alpha等等

助工
2014-07-24 09:28:52     打赏
3楼

CISC复杂指令集最典型代表就是英特尔和AMD的个人电脑处理器,以及服务器系列x86系列的处理器,其优势就是运算速度快,但是其速度是有晶体管数量的提升而上去的,因此相对功耗也就非常大.



RISC 精简指令集最经典的代表就是ARM系列处理器,最主要特点是功耗低,门电路相对较少,其运算速度较x86架构的cpu还是有一定差距,因此应用的范围也不尽相同.不过最近几年ARM处理器的崛起严重的挤压了x86市场份额,导致PC出货量严重下滑.




菜鸟
2014-07-24 09:39:13     打赏
4楼
RISC的英文全称是“reduced instruction set computer”,即“精简指令集计算机”;
CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”,即“复杂指令系统计算机”。

菜鸟
2014-07-24 10:04:12     打赏
5楼
RISC的处理器还包括MIPS分支,比如国产的JZ47系列的处理器。

工程师
2014-07-24 11:56:56     打赏
6楼

RISC代表:IBM的Power和PowerPC;DEC的Alpha;SUN的SPARC;HP的PA-RISC;MIPS技术公司的MIPS;ARM公司的ARM

CISC代表:Intel和AMD的x86

RISC的优点:在使用相同的晶片技术和相同运行时钟下,RISC系统的运行速度将是CISC24倍。由于RISC处理器的指令集是精简的,它的记忆体管理单元、浮点单元等都能设计在同一块晶片上。RISC处理器比相对应的CISC处理器设计更简单,所需要的时间将变得更短,并可以比CISC处理器应用更多先进的技术,开发更快的下一代处理器。

CISC的优点能够有效缩短新指令的微代码设计时间,允许设计师实现CISC体系机器的向上相容。新的系统可以使用一个包含早期系统的指令超集合,也就可以使用较早电脑上使用的相同软体。另外微程式指令的格式与高阶语言相匹配,因而编译器并不一定要重新编写。

总结:现在的处理器CISC与RISC正在走向融合


高工
2014-07-25 09:27:06     打赏
7楼

  解答:

  RISC&CISC 之争

  我们在编写 MSP430 单片机的时候会发现,该系列的单片机在对 IO

  口的处理上有很大的不同。如:

  我们可以看出,MSP430 系列单片机不支持像 8051 系列单片机那样的位

  操作。这跟单片机的内部结构有着很大的关系。

  我们先来说说处理器的两种分类:RISC、CISC

  RISC:(Reduced Instruction Set Computer)精简指令集计算机.其代表 MSP430 中的 C 语言8051 中的 C 语言

  P2OUT |=0x01;//P2.0 置

  高Sbit P20=P2^0;

  P20=1;//P2.0 置高

  P2OUT &=~0x02;//P2.1 置

  低Sbit P21=P2^1;

  P21=0;//P2.1 置低

  P2OUT^=0x04;//P2.2 取反Sbit P22=P2^2;

  P22=~P22;//P2.2 取反

  XDLab 出品

  有 MSP430 系列单片机,AVR 系列单片机,PIC 系列单片机。其特点是体积小、

  功耗低、主频高。

  CISC:(Complex Instruction Set Computer)复杂指令计算机。其代表

  有 8086 系列(PC 机),8051 系列单片机,FreeScale 系列单片机。特点是用

  复杂的指令系统功能简化了软件。

  然后我们再来说说系统指令的概念:指令系统是计算机硬件的语言系统,

  也叫机器语言,它是软件和硬件的主要界面,从系统结构的角度看,它是系

  统程序员看到的计算机的主要属性。(摘自百度百科)。

  在 70 年代末 CISC 刚诞生的时候,半导体技术非常落后,由于材料、工

  艺等诸多原因的限制,计算机的速度很难提高。可是人们又非常希望处理器

  的性能能够强大。于是就在不增加其速度的前提下尽可能的增加其指令,让

  处理器能够用单条指令来完成功能。CISC 中通常带有布尔处理机,布尔处

  理机使得计算机拥有了位处理的能力,这也是用单条指令来完成操作的典型

  例子。比如,如果没有位操作的指令,用语句 P2OUT |=0x01 对 IO 口赋值实

  际上在 CPU 中需要三句指令来执行,而 P20=1 只需要一句。8051 单片机的指

  令集多达 111 条,就是为了在不增加其主频的情况下尽可能的加快处理器的

  速度。

  可是现在的大多数计算机中已经去掉了布尔处理机。那么,很显然位操

  作使用起来得心应手,为什么要将这个功能去掉呢?

  在 90 年代中期,由于半导体技术的迅猛发展,计算机的主频突然加快。

  然而芯片的版图面积增大却反过来阻碍的其速度的提升。于是出现了一种新

  的思路:如果某些指令能够用其他指令的组合来替代,那么久没有必要保留

  这条指令。RISC 由此诞生。RISC 的一大特点就是指令集相比于 CISC 有了很

  大的精简。比如位操作可以用“与”“或”“非”的字节操作来替代,那么就

  不需要位操作。相比于 8051 中 100 多条指令,MSP430 中的指令集仅有 20

  多条。指令的大幅度精简带来的收益就是数字电路的版图面积大幅度缩小,

  由于版图面积的减小,处理器的主频有了大幅度的提升。这让计算速度的增

  加显得微不足道。另外 RICS 型处理器带来的另一大优势就是由于版图减小,

  功耗有了大幅度的降低。

  而 CISC 型处理器由于主频受限,只能用多核来弥补。未来的发展,会

  以 RISC 为主,如果有新的技术诞生,CISC 也能在市场中夺回优势。


菜鸟
2014-07-25 09:43:24     打赏
8楼

一个是R,一个是C,后面相同


工程师
2014-07-25 13:54:33     打赏
9楼
太详细了,

助工
2014-09-06 23:00:22     打赏
10楼
了解一下

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