相信學過計算機技術這門課程的讀者都知道，通用CPU采用的是馮。諾依曼結構，而很多嵌入式處理器多采用哈佛結構，那么這兩種結構究竟有什么區別，各自有什么優勢，在進入嵌入式處理器的學習之前有必要先搞清楚這個問題。因此在開始嵌入式處理器的學習之前先讓我們來了解一下這兩種結構。

　　（1）哈佛結構

　　哈佛結構（Harvard）是哈佛大學物理學家A·Howard于1930年提出的，其結構原理如圖 1.1所示。哈佛結構的主要特點是將程序和數據存儲在不同的存儲器中，每個獨立的存儲器獨立編址，獨立訪問，這一點是與馮·諾依曼結構的主要區別。該結構在片內設置了與兩個存儲器相對應的程序總線和數據總線，取指令和執行能重疊運行，故數據的吞吐率提高了一倍。

　　哈佛結構的微處理器通常具有較高的執行效率。其程序指令和數據指令分開組織和存儲的，執行時可以預先讀取下一條指令。

　　目前使用哈佛結構的中央處理器和微控制器有很多，摩托羅拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、最為常用的8051系列、ATMEL公司的AVR系列和ARM公司的ARM9、ARM10、ARM11以及本書的主角Cortex-M3系列。

　　哈佛結構是指程序和數據空間獨立的體系結構， 目的是為了減輕程序運行時的訪存瓶頸。

　　例如當一條指令同時取兩個操作數， 在流水線處理時， 同時還有一個取指操作， 如果程序和數據通過一條總線訪問， 取指和取數必會產生沖突， 而這對大運算量的循環的執行效率是很不利的。

　　哈佛結構能基本上解決取指和取數的沖突問題，然而，對于一些需要高速運算和數據處理的場合為了進一步提升運行速度和靈活性，人們在基本哈佛結構的基礎之上做了一些改進提出了改進的哈佛結構，其主要特點如下。

　　（1）允許數據存放在程序存儲器中，并被算數運算指令直接使用，增強了芯片的靈活性。

　　（2）指令存儲在高速緩沖器中，當執行此指令時不需要再從存儲器中讀取指令，節約了一個指令周期，大大提高了運行速度。