INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALUNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA EN INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS AVANZADAS

Análisis de la Arquitectura Von Newmann y Arquitectura Harvard

Microprocesadores, Microcontroladores e Interfaz

Alumno: Perdomo Fragoso Daniel Alejandro

Profesor:Castañeda Galván Adrian Antonio

GRUPO: 2MM6

Arquitectura Von Newmann

Esta arquitectura fue la primera propuesta para una computadora formal basándose en el modelo de la “supercomputadora” militar ENIAC.

Su funcionamiento es parecido al de algunos microprocesadores ya que dentro de él se hayan unidades lógicas y registros que se encargan de la manipulación de datos.

Básicamente el funcionamiento proviene de un elemento llamado contador de programa el cual va apuntando de una forma ordenada a direcciones para obtener instrucciones y almacenarlas en un registro, posteriormente se encarga de decodificar la instrucción mediante alguna unidad de control para después poder ejecutarla. Esto hace que el tiempo de procesamiento y ejecución de las instrucciones se vea limitado debido a que todo este proceso se realiza paso por paso y no de manera simultánea, lo cual ralentiza y consume recursos del microprocesador en este caso. Otra consecuencia de esto es la dificultad que se presenta al tratar de ejecutar instrucciones complejas ya que se debe tener acceso varias veces a la memoria al ser instrucciones que superen el tamaño del bus lo cual se debe ejecutar hasta que se complete dicha instrucción, produciendo un desperdicio de recursos para el microprocesador.

Arquitectura Harvard

Esta arquitectura fue presentada como solución a las limitantes de la arquitectura de Von Newmann. Esto se logró agregando un caché para poder administrar la memoria de programa y la memoria de datos.

En esta arquitectura la memoria se separa en lo que se conoce como memoria de programa (ROM) y memoria de datos (RAM), ambas pueden ser accedidas por la unidad central de proceso simultáneamente ya que cada una posee su propio bus de información, eliminando así el “cuello de botella de Von Newmann” al tener éste último un único bus de datos por el cual se manejan tanto los datos como las instrucciones a realizar.

De esta manera se pueden realizar instrucciones complejas consecutivas casi al instante sin tener que estar ejecutando muchas veces partes de la instrucción hasta completarla como en el caso de Von Newmann.

Claramente el diseño de Harvard es superior en cuanto a tiempos de acceso se refiere aunque aún en la actualidad se sigue empleando la arquitectura de Von Newmann posiblemente por ser confiable y por tratarse de equipos cuya velocidad sea tan alta que el retraso provocado por tener un único bus para la memoria de datos y memoria de programa sea casi imperceptible.

Bibliografía: http://rcmcomputointegrado.blogspot.mx/2012/04/arquitectura-von-neumann.htmlhttp://www.cpraviles.com/materiales/pcpi/PCPI/indexfee9.html?page_id=891