【转】嵌入式系统——复杂指令集系统与精简指令集系统(CISC&RISC)
如果咱觉得很淦阁下又该如何应对？
嵌入式系统——复杂指令集系统与精简指令集系统(CISC&RISC)
陆小白很白
于 2021-03-24 15:29:52 发布
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分类专栏： 嵌入式系统
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1. 指令集系统
在计算机系统结构发展过程中，指令集系统有两个截然不同的发展方向。一个是增强指令的功能，设置一些功能复杂的指令，把一些原来由软件实现的、常用的功能改用硬件的指令系统来实现，这种计算机系统称为复杂指令系统计算机（Complex Instruction Set Computer，CISC）。
另一个是尽量简化指令功能，只保留那些功能简单，能在一个节拍内执行完成指令，较复杂的功能用一段子程序来实现，这种计算机系统称为精简指令系统计算机（Reduced Instruction Set Computer，RISC）。
2. CISC和RISC
常用的个人计算机是典型的CISC系统，指令集复杂，只需简单操作就可以编写功能强大的程序。而普通的单片机系统大多数都是RISC系统，需要考虑到各种资源性能进行编程。
CISCRISC指令数量多少指令复杂度复杂简单指令长度变长等长寻址方式多少指令使用频率相差很大相差不大指令周期多周期为主单周期为主可访存指令不加限制只有LOAD/STORE指令控制器实现方式微程序控制硬布线控制软件开发时间较短较长
3. 硬布线控制器与微程序控制器
硬布线控制器可以简单理解为用硬件的硬布线逻辑设计成的控制器，大多指令由组合逻辑电路根据当前的指令码状态和时序即时产生，故指令运行速度快，但受硬件布线空间体积限制，只能实现很少的指令控制，且不易扩充，故经常适用于精简指令集计算机RISC。
微程序控制器将微操作信号以微程序的形式放在存储控制器中，执行指令时读出即可，实现软件功能的硬件化，因此指令集易扩充且扩充成本不大，适用于复杂指令集系统CISC。
例题
例1
以下叙述中，不符合RISC指令系统特点的是 () 。
A．指令长度固定，指令种类少
B．寻址方式种类丰富，指令功能尽量增强
C．设置大量通用寄存器，访问存储器指令简单
D．选取使用频率较高的一些简单指令
解析：寻址方式种类丰富，指令功能强大是CISC的特点。选B。
例2
以下关于CISC(Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机) 和RISC (Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机) 的叙述中，错误的是______。
A．在CISC中，其复杂指令都采用硬布线逻辑来执行
B．采用CISC技术的CPU，其芯片设计复杂度更高
C．在RISC中，更适合采用硬布线逻辑执行指令
D．采用RISC技术，指令系统中的指令种类和寻址方式更少
解析：选A。在CISC当中，由于指令数量众多且复杂，所以主要考虑微程序控制器执行指令方式，将众多的指令实现软件功能硬件化，这样极易扩充众多指令，并且对芯片的设计复杂程度要求高。在RISC中，由于指令集数目少，所以采用硬布线控制器，用组合逻辑电路就可以实现，速度更快，但相应的指令种类和寻址方式更少。
