第六十八章 总控制芯片(3/3)

总线是处理器的内部的数据、地址以及控制信号的传输通道，同时也是外部交流的接口，因此，处理器总线的设计对处理器的性能有着非常重要的影响。

这就好比如果一个城市没有宽敞畅通且快速的大马路，和有宽阔大马路甚至高速比较，如果你想从城东到城西办事，你觉的那个更快捷。

李逸轩把片外的总线分为3部分数据总线、地址总线和控制总线，采用3总线并行结构。

数据总线为16位的双向总线，用于外部程序存储器或者数据存储器读取指令或者数据和对外数据存储器进行写操作的通道，对只读存储器和对随机存储器的读和写是分时复用。地址总线也是16位，可以寻址的空间为64k，程序计数器是个16位的地址寄存器，用来存放要访问的程序存储器的地址，子程序计数器也是一个16位的地址寄存器，在子程序调用或者执行中断程序的时候来代替程序寄存器的功能。

外部的控制总线将由访问存储器的读、写和准备等信号组成，主要读写外部存储器和i/o设备。

这是外部总线，接着是内部总线结构。内部总线有两种设计结构，该选哪一种李逸轩当初也是思考了很久。

那两种总线结构？

冯诺依曼体系和哈佛体系，自然哈佛体系对计算机的性能的提升有很大帮助但是也将会造成工艺的复杂对成本控制不利，哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。

中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容，解码后得到数据地址，再到相应的数据存储器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）。

程序指令存储和数据存储分开，可以使指令和数据有不同的数据宽度。

而冯·诺伊曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置，因此程序指令和数据的宽度相同，而英特尔的8086就是这种结构。

李逸轩后来仔细的想了想，哈佛体系结构的存储器的最大优点是，方便芯片后续设计的连续性，缺点是工艺生产上的复杂，不利于成本控制。

虽然arm处理器内部总线结构采用的是哈佛体系，但眼前这款cpu是作为硬盘总控制芯片用的。对于硬盘来说，是不需要太过于考虑未来内部总线设计的连续性，只要能达到原始设计要求就行了，最终他还是选用了冯·诺伊曼结构。

即便李逸轩讲的深入简出，尽可能的让普通人能听懂，可遗憾的是郭英年还是没有听明白。

没办法，cpu的专业性实在太强了。他只是一名官僚，并非该领域的专家，不过这些对他来说并不重要，重要的是他现在已经知道眼前这么年轻人是真的会设计芯片。

郭英年心中的天平开始倾斜了，不过他还有一个疑问，“我现在相信你会设计芯片了，不过生产线你从哪里弄？”