ARQUITECTURA HARVART

Arquitectura Harvard y Von Neumann
Hay dos arquitecturas distintas relacionadas con el uso y distribución de la memoria: Arquitectura Von Neumann: Tradicionalmente los sistemas con microprocesadores se basan en esta arquitectura, en la cual la unidad central de proceso (CPU), está conectada a una memoria principal única (casi siempre sólo RAM) donde se guardan las instrucciones del programa ylos datos. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único (control, direcciones y datos):
Von Neumann

En un sistema con arquitectura Von Neumann el tamaño de la unidad de datos o instrucciones está fijado por el ancho del bus que comunica la memoria con la CPU. Así un microprocesador de 8 bits con un bus de 8 bits, tendrá que manejar datos e instrucciones de una o más unidadesde 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que acceder a una instrucción o dato de más de un byte de longitud, tendrá que realizar más de un acceso a la memoria.
El tener un único bus hace que el microprocesador sea más lento en su respuesta, ya que no puede buscar en memoria una nueva instrucción mientras no finalicen las transferencias de datos de la instrucción anterior. Las principaleslimitaciones que nos encontramos con la arquitectura Von Neumann son:
• La limitación de la longitud de las instrucciones por el bus de datos, que hace que el microprocesador tenga que realizar varios accesos a memoria para buscar instrucciones complejas.
• La limitación de la velocidad de operación a causa del bus único para datos e instrucciones que no deja acceder simultáneamente a unos y otras, locual impide superponer ambos tiempos de acceso.
Harvard
Este modelo, que utilizan los microcontroladores PIC, tiene la unidad central de proceso (CPU) conectada a dos memorias (una con las instrucciones y otra con los datos) por medio de dos buses diferentes.


Una de las memorias contiene solamente las instrucciones del programa (Memoria de Programa), y la otra sólo almacena datos (Memoriade Datos).
Ambos buses son totalmente independientes lo que permite que la CPU pueda acceder de forma independiente y simultánea a la memoria de datos y a la de instrucciones. Como los buses son independientes éstos pueden tener distintos contenidos en la misma dirección y también distinta longitud. También la longitud de los datos y las instrucciones puede ser distinta, lo que optimiza el usode la memoria en general.
Para un procesador de Set de Instrucciones Reducido, o RISC (Reduced Instrucción Set Computer), el set de instrucciones y el bus de memoria de programa pueden diseñarse de tal manera que todas las instrucciones tengan una sola posición de memoria de programa de longitud.
Además, al ser los buses independientes, la CPU puede acceder a los datos para completar la ejecuciónde una instrucción, y al mismo tiempo leer la siguiente instrucción a ejecutar.
Ventajas de esta arquitectura:
• El tamaño de las instrucciones no está relacionado con el de los datos, y por lo tanto puede ser optimizado para que cualquier instrucción ocupe una sola posición de memoria de programa, logrando así mayor velocidad y menor longitud de programa.
• El tiempo de acceso a lasinstrucciones puede superponerse con el de los datos, logrando una mayor velocidad en cada operación.
Memoria RAM
Los programas que se ejecutan en el ordenador, así como los datos de las variables que utilizan estos programas, deben estar almacenados en un lugar accesible para el microprocesador. Este lugar es lo que se denomina memoria, y físicamente está formada por una serie de circuitos integradoscomunicados con el microprocesador por un bus de direcciones y un bus de datos.
Los chips, de memoria de un ordenador pueden ser de los tipos: ROM (Read Only Memory —Memoria de sólo lectura—), que son aquellos, cuya característica principal es almacenar la información de forma permanente, dicha información no se borra cuando se apaga el equipo. Por ejemplo la BIOS, que contiene el software de...