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RISC CPU 与CISC CPU 的区别

RISC CPU 与CISC CPU   的区别
RISC CPU 与CISC CPU   的区别

CPU发展史

CPU又叫中央处理器,是英文单词Central Processing Unit的缩写,其内部结构大概可以分为控制单元、算术逻辑单元和存储单元等几个部分。按照其处理信息的字长可以分为:八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。本文后面会提到许多比较艰生的理论知识,虽然我会努力把他们讲得生动浅显,但我确实没有办法让它象《还珠格格》那样有趣,不过你一定要把握住所有这些技术都是围绕突破速度极限而设立的,这是个万变不离其宗的道理。顺着这条路思索下去,你一定马上会问提高速度到底都有哪些方法呢?其实说起来很简单,科学家想到的地方,我们要留心也一定能发现得了。不外乎下面几种情况:优化指令集、提高处理器每个工作单元的效率、配置更多的工作单元或新的运行方式来增加并行处理能力、缩短运行的时钟周期以及增加字长等等。

八位微处理器的典型产品为Intel公司的8080处理器、8086处理器、Motorola公司MC6800微处理器和Zilog公司Z80微处理器。

十六位微处理器的典型产品是Intel公司的8086和80286微处理器。如果说8080处理器还不为各位所熟知的话,那么80286则可以说是家喻户晓了,个人电脑――PC机的第一代CPU便是从它开始的。

三十二位微处理器的代表产品是Intel公司1985年推出的80386,这是一种全三十二位微处理器芯片。1989年Intel公司又推出准三十二位处理器芯片80386SX。它的内部数据总线为三十二位,与80386相同,外部数据总线为十六位。也就是说,80386SX的内部处理速度与80386接近,也支持真正的多任务操作,而它又可以接受为80286开发输入/输出接口芯片。80386SX的性能优于80286,而价格只是80386的三分之一。386处理器没有内置协处理器,因此不能执行浮点运算指令,如果您需要进行浮点运算时,必须额外购买昂贵的80387协处理器芯片。

八十年代末九十年代初,486处理器面市,粗略的说486就是集成了浮点运算单元和8KB 高速缓存(说是高速但比现在一般内存的速度也有相当差距)的386。早期的486分为有协处理器的486DX和无协处理器的486SX两种,其价格也相差许多。随着芯片技术的不断发展,CPU的频率越来越快,而PC机外部设备受工艺限制,能够承受的工作频率有限,这就阻碍了CPU主频的进一步提高。在这种情况下,出现了CPU倍频技术,该技术使CPU内部工作频率为处理器外频的2-3倍,486DX2、486DX4的名字便是由此而来。

九十年代中期,全面超越486的新一代586处理器问世,为了摆脱486时代处理器名称混乱的困扰,最大的CPU制造商Intel公司把自己的新一代产品命名为Pentium(奔腾)以示区别。而AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86处理器。接下来Intel又为冲击服务器市场和争取多媒体制高点相继发布了Pentium Pro 和Pentium MMX。

1.技术变迁,RISC取代CISC

在现在来看第五代的微处理器的问世,应该算得上是PC个人电脑发展史上里程碑式的事件。然而这并非是因为它的速度较之以前有了本质的变化,主要原因是,从这里开始传统的X86指令集的CPU开始由CISC复杂指令集设计,转而开始采用部分RISC(简单指令系统计算机)技术。虽然从外观上这些CPU的指令依然复杂而且长度也参差不齐,但实际其内部的微指令已经是整齐化一的简单指令了。而由此也产生了两项全新的技术,超标量和流水线结构。接下来,我们简单介绍下他们的情况。

(1)复杂指令集

随着VLSI技术的发展,计算机的硬件成本不断下降,与此同时,软件成本却越来越高,这使得人们开始热衷于在指令系统中增加更多的指令以及让每条指令完成更复杂的工作,来提高操作系统的效率,并尽量缩短指令系统与高级语言的语义差别,以便于高级语言的编译

和降低软件成本。另外,为了做到程序兼容,同一系列计算机的新机器和高档机的指令系统只能扩充而不能减去任意一条,也促使指令系统愈加复杂。于是我们就把这些计算机称为CISC(复杂指令系统计算机)。

(2)简单指令集

在发现了上述弊病以后,科学家们开始寻求解决办法。1975年IBM公司开始研究指令系统的合理性问题。其结果发现,CISC电脑中,各种指令的使用频率相差悬殊,最常使用的一些比较简单的指令,仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频率却占80%。于是着眼于减少指令的执行周期数,简化指令使计算机结构更加合理并提高运行速度的RISC电脑开始出现。

在80年代,由于PC机不能满足图形处理和科学计算等应用的需求,而大型机又非常昂贵,因此创造了工作站这种相对便宜的台式系统。但是,用于PC机的处理器不可能满足工作站的需求,所以提出RISC处理器的思想。因为通过研究发现,只有大约20%的指令是最常用的,把处理器能执行的指令数目减少到最低限度,对它们的执行进行优化,就可以极大地提高处理器的工作速度。一般来说,RISC处理器比同等的CISC 处理器要快50%~75%,同时RISC处理器更容易设计和纠错。

目前,比较有影响的RISC 处理器产品有Compaq公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的Power PC、MIPS公司的MIPS和Sun公司的Sparc。下面将分别介绍它们的有关情况。Alpha处理器---- Alpha处理器最早由DEC公司设计制造,在Compaq公司收购DEC之后,Alpha处理器继续得到发展,应用于许多高档的Compaq服务器上。从1995年开始有21164 芯片,那时的工艺为0.5mm,主频达到200MHz。1998 年,推出新型号21264,当时的主频是600MHz。

MIPS处理器—一种流行的RISC处理器

MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和64位处理器的厂商。在RISC处理器方面占有重要地位。1984年,MIPS计算机公司成立。1992年,SGI收购了MIPS计算机公司。1998年,MIPS脱离SGI,成为MIPS 技术公司。

MIPS公司设计RISC 处理器始于80年代初,1986年推出R2000处理器,1988年推出R3000 处理器,1991年推出第一款64位商用微处理器R4000。之后,又陆续推出R8000(于1994年)、R10000(于1996 年)和R12000(于1997 年)等型号。之后,MIPS公司的战略发生变化,把重点放在嵌入式系统。1999年,MIPS公司发布MIPS 32和MIPS 64架构标准,为未来MIPS处理器的开发奠定了基础。新的架构集成了所有原来MIPS指令集,并且增加了许多更强大的功能。MIPS公司陆续开发了高性能、低功耗的32 位处理器内核(core)MIPS 32 4Kc与高性能64位处理器内核MIPS 64 5Kc。2000年,MIPS公司发布了针对MIPS 32 4Kc的新版本以及未来64 位MIPS 64 20Kc处理器内核。

为了使用户更加方便地应用MIPS处理器,MIPS公司推出了一套集成的开发工具,称为MIPS IDF (Integrated Development Framework),特别适合嵌入式系统的开发。

PA-RISC处理器:

HP 公司的RISC芯片PA-RISC于1986 年问世。目前,他们正在开发HP的64位超标量处理器PA-8000系列。同时,HP 公司与Intel公司合作开发的下一代芯片IA-64,在与原来PA-RISC和Intel x86系列芯片兼容的基础上,性能更会有飞跃性的提高。

PA-8000系列芯片是从1996 年开始提供的。第1款芯片的型号为PA-8000,主频达180MHz,后来陆续推出PA-8200、PA-8500和PA-8600等型号。

HP公司正在开发64 位微处理器PA-8700。此芯片将于2001 年上半年正式投入器和工作站的使用。这种新型处理器的设计主频将达到800MHz以上。PA-8700使用的工艺是

0.18mm绝缘硅(Silicon-On-Insulator,SOI)铜CMOS工艺,采用7层铜导体互连,芯片上的高速缓存达到2.25MB,比PA-8600 增加了50%。这种新的0.18mm工艺降低了电压,从

而使工作在较高频率下的芯片大大降低了功耗,工作温度也较低。此外,这种工艺使芯片几

何尺寸更小,主频更高。因此,PA-8700计算速度高达每秒32亿次运算。

处理器。

1997年对于所有Wintel体系的兼容CPU生产厂家而言,可算是悲喜交加的一年了。在这一年里的大部分时间里,Intel不但凭借其Pentium MMX(P55C)系列CPU仗剑天下,打得AMD K6和Cyrix M II等芯片毫无还手之力,更有取得专利保护的Slot 1主板的推出反观,其他的PC系统CPU生产厂家,由于不能继续在CPU接口上同Intel保持兼容,他们被逼上了绝境,前途一片暗淡。就在业界一致认为Intel行将一统江湖之时,Intel退出Socket 7市场,为PC系统开发100MHz的新架构。当时Slot 1市场还未完全成熟。

首先,从386以来,AMD和Cyrix便一直跟跑在后,技术革新大都是是Intel出钱出力,

最后又让他们来兼容,争夺市场。。再者说,业界在66MHz的外频下已经停留了很长时间,

Socket 7架构已经发展得十分成熟,如果从这里来提升系统外频,不但对新技术的运用有一定限制,而且其利润也不如新东西来得高。所以权衡再三,Intel终于做出了这个现在看来几乎不可思议的决定。由此一场波澜壮阔的"芯"际大战便拉开了序幕。

Intel刚宣布退出Socket 7市场,AMD就敏锐地抓住了这一百年不遇的良机,坚定的在Socket 7架构上推出高频K6。并率先发难,带头提出了Super 7架构,大有要和Intel分庭抗礼之势。于是本来最早由Intel提出的100MHz外频概念,成了AMD反击Intel的主要武器。各大系统芯片开发商也鼎力相助,VIA的MVP3、SIS的5591、ALI的Aladdin Ⅴ等系统芯片组也如雨后春笋一般冒了出来,由于众志成城,开发措施得力,100MHz外频在Super 7架构上比Slot 1的440 BX芯片组早进入市场。且其综合性能比在66MHz下要高出6.8%~15%左右(这主要归功于100MHz主频对前置总线的2级缓存的影响),反观Slot 1架构却只有2%~5%的提升。100MHz外频这柄双刃剑终于砍伤了Intel自己。而AMD也因此声名大震。

提一下作为CPU三大厂商之一的Cyrix。由于Cyrix一直把Intel估计得过于强大,从

不犯错。所以,面对Intel的步步紧逼,他几乎不愿和Intel做任何正面交锋,甚至放缓了针

对主流CPU市场的6x86MX系列CPU的开发,转而致力于研发多功能合一的Media GX系

列处理器。以至在97年底前后的风波中显得措手不及,毫无应变能力。随着AMD市场份

额的扩大,而缩小了自己的市场。从486中最cool的"芯",有些高烧的6x86,再到Media GX,Cyrix一步步衰落了。

介绍流水线结构打个比方最容易。请大家设想一下工厂里产品装配线的情况,在我们想要提高它的运行速度的时候,把复杂的装配过程分解成一个一个简单的工序,让每个装配工人只专门从事其中的一个细节,这样每个人的办事效率都会得到很大的提高,从而使整个产品装配的速度加快。这就是流水线的核心思想。

(4)超标量技术

如果说,流水线是依靠提高每个"操作工人"的效率来达到促进整体的结果的话,那超标量就纯粹是在增加"工人"的数量了。它通过重复设置大量的处理单元,并按一定方式连接起来,在统一的控制部件控制下,对各自分配的不同任务并行的来完成不同操作。由此近年来电脑微处理器发展的基石总算奠定了下来,接下来考虑的就是如何提高流水线的使用效率和研发更先进的并行技术了。

就在Intel主流桌面市场全面告捷的同时,它已经开始了第一次冲击高端工作站和服务器市场的尝试。Pentium Pro(简称P6)正是应此要求出现的,它一经问世,就获得了满堂喝彩。我们需要给予肯定的是P6的内核确实十分先进,就是现在的Pentium III的核心也继承了它的血脉。当然超能奔腾给我们留下最深印象的还是它一体双腔的设计方案,这是款X86处理器发展史上第一次把大容量L2缓存集成到CPU上和核心放置非常接近的产品,但以当时的工艺制造水平根本没有办法解决热量的问题。这款穷尽Intel心血的处理器最终没能进入主流市场,不但消耗了大量资金,更要命的是用去整整研发一代CPU所需要的时间,这才让后来的AMD K6有机可乘。

Intel另一个不大不小的失误就出在风靡一时MMX指令上。MMX技术实质上是"单指令流、多数据流"数据处理方式(SIMD)的一项具体应用。它允许CPU同时对2、4甚至8个整数数据进行并行处理,而丝毫不影响系统的速度。在Pentium MMX结构的CPU中,增加若干64位的寄存器来完成上述使命。其最初目的是用于提高CPU对3D数据的处理能力,但实质上3D技术更需要的是浮点运算。随后出现的3DNow!、SSE和用于苹果电脑的AltiV ec 指令系统很快便让其走入了历史。

CISC(复杂指令集)与RISC(精简指令集)的区别

复杂指令集计算机(CISC)

长期来,计算机性能的提高往往是通过增加硬件的复杂性来获得.随着集成电路技术.特别是VLSI(超大规模集成电路)技术的迅速发展,为了软件编程方便和提高程序的运行速度,硬件工程师采用的办法·是不断增加可实现复杂功能的指令和多种灵活的编址方式.甚至某些指令可支持高级语言语句归类后的复杂操作.至使硬件越来越复杂,造价也相应提高.为实现复杂操作,微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令功能外.还通过存于只读存贮器(ROM)中的微程序来实现其极强的功能,傲处理在分析每一条指令之后执行一系列初级指令运算来完成所需的功能,这种设计的型式被称为复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer-CISC)结构.一般CISC计算机所含的指令数目至少300条

以上,有的甚至超过500条.

精简指令集计算机(RISC)

采用复杂指令系统的计算机有着较强的处理高级语言的能力.这对提高计算机的性能是有益的.当计算机的设计沿着这条道路发展时.有些人没有随波逐流.他们回过头去看一看过去走过的道路,开始怀疑这种传统的做法:IBM公司没在纽约Y orktown的JhomasI.Wason 研究中心于1975年组织力量研究指令系统的合理性问题.因为当时已感到,日趋庞杂的指令系统不但不易实现.而且还可能降低系统性能.1979年以帕特逊教授为首的一批科学家

也开始在美国加册大学伯克莱分校开展这一研究.结果表明,CISC存在许多缺点.首先.在这种计算机中.各种指令的使用率相差悬殊:一个典型程序的运算过程所使用的80%指令.只占一个处理器指令系统的20%.事实上最频繁使用的指令是取、存和加这些最简单的指令.这样-来,长期致力于复杂指令系统的设计,实际上是在设计一种难得在实践中用得上的指令系统的处理器.同时.复杂的指令系统必然带来结构的复杂性.这不但增加了设计的时间与成本还容易造成设计失误.此外.尽管VLSI技术现在已达到很高的水平,但也很难把CISC的全部硬件做在一个芯片上,这也妨碍单片计算机的发展.在CISC中,许多复杂指令需要极复杂的操作,这类指令多数是某种高级语言的直接翻版,因而通用性差.由于采用二级的微码执行方式,它也降低那些被频繁调用的简单指令系统的运行速度.因而.针对CISC的这些弊病.帕特逊等人提出了精简指令的设想即指令系统应当只包含那些使用频率很高的少量指令.并提供一些必要的指令以支持操作系统和高级语言.按照这个原则发展而成的计算机被称为精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer-RISC)结构.简称RISC.

CISC与RISC的区别:

RISC 和CISC 是目前设计制造微处理器的两种典型技术,虽然它们都是试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡,以求达到高效的目的,但采用的方法不同,因此,在很多方面差异很大,它们主要有:

(1)指令系统:RISC 设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上,尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能,常通过组合指令来完成。因此,在RISC 机器上实现特殊功能时,效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而CISC 计算机的指令系统比较丰富,有专用指令来完成特定的功能。因此,处理特殊任务效率较高。

(2)存储器操作:RISC 对存储器操作有限制,使控制简单化;而CISC 机器的存储器操作指令多,操作直接。

(3)程序:RISC 汇编语言程序一般需要较大的内存空间,实现特殊功能时程序复杂,不易设计;而CISC 汇编语言程序编程相对简单,科学计算及复杂操作的程序设计相对容易,效率较高。

(4)中断:RISC 机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断;而CISC 机器是在一条指令执行结束后响应中断。

(5)CPU:RISC CPU 包含有较少的单元电路,因而面积小、功耗低;而CISC CPU 包含有丰富的电路单元,因而功能强、面积大、功耗大。

(6)设计周期:RISC 微处理器结构简单,布局紧凑,设计周期短,且易于采用最新技术;CISC 微处理器结构复杂,设计周期长。

(7)用户使用:RISC 微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC 微处理器结构复杂,功能强大,实现特殊功能容易。

(8)应用范围:由于RISC 指令系统的确定与特定的应用领域有关,故RISC 机器更适合于专用机;而CISC 机器则更适合于通用机。

我们经常谈论有关"PC"与"Macintosh"的话题,但是又有多少人知道以Intel公司X86为核心的PC系列正是基于CISC体系结构,而Apple公司的Macintosh则是基于RISC体系结构,CISC与RISC到底有何区别?

从硬件角度来看CISC处理的是不等长指令集,它必须对不等长指令进行分割,因此在执行单一指令的时候需要进行较多的处理工作。而RISC执行的是等长精简指令集,CPU在执行指令的时候速度较快且性能稳定。因此在并行处理方面RISC明显优于CISC,RISC可同时执行多条指令,它可将一条指令分割成若干个进程或线程,交由多个处理器同时执行。由于RISC执行的是精简指令集,所以它的制造工艺简单且成本低廉。

从软件角度来看,CISC运行的则是我们所熟识的DOS、Windows操作系统。而且它拥有大量的应用程序。因为全世界有65%以上的软件厂商都理为基于CISC体系结构的PC及其兼容机服务的,象赫赫有名的Microsoft就是其中的一家。而RISC在此方面却显得有些势单力薄。虽然在RISC上也可运行DOS、Windows,但是需要一个翻译过程,所以运行速度要慢许多。

目前CISC与RISC正在逐步走向融合,Pentium Pro、Nx586、K5就是一个最明显的例子,它们的内核都是基于RISC体系结构的。他们接受CISC指令后将其分解分类成RISC 指令以便在遇一时间内能够执行多条指令。由此可见,下一代的CPU将融合CISC与RISC 两种技术,从软件与硬件方面看二者会取长补短。

智能家居设计方案

比较全的一套智能家居设计方案 智能系统设计范围: 本设计包含的系统为:智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电 动窗帘(百叶窗、气窗)、背景音乐、环境监测(红外亮度、然气感应)、视频监视、集 中控制和远程 WEB 控制等。并且,以上所有系统都不是独立的,而是和其他系统相互联系,融 合为一个统一的整体,并相互响应,做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则: 用户需要操作方便,功能实用,外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观 和功能,能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保 护私密。 系统功能描述: 以下,我们跟据房型结构,设计的智能家居系统: 区域: 庭院 主楼负一层:影音娱乐室、储藏间、楼梯 主楼一层:大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、卫生间、楼梯 主楼二层 :二层休闲厅、主卧室及主卫、次卫、儿童房、书房及阳台. 负一层: 1、影视娱乐室 ①控制对象:灯光开关、灯光调光、电动窗帘、电视、AV 播放设备、中央空调。 ②在入口安装 1 只“智能控制面板”,对以上设备进行智能化控制,设置 6 组常用场景模式:“准备”、“电影”、“中间休息”、“纯音乐”、“调光”、“离场”。 按下“准备”模式,灯光自动调亮,空调自动启动,人员入场,做准备工作。 按下“电影”模式,灯光逐渐暗下(过度时间 2 秒),只留有最后面的两个壁灯在5% 的亮度,电动窗帘自动闭合,电视机自动打开。 按下“中间休息”模式,灯光渐亮,方便休息,喝点咖啡。 按下“纯音乐”模式,单独的音乐欣赏,灯光调节到一个温和的亮度。 按下“调光”模式,可对以上四个场景的灯光亮度做手动调节,以适合不同人的要求。

逃离x86架构-----CPU体系结构CISC与RISC之争

x86架构诞生 早在1981年,IBM公司推出了基于Intel 8088处理器的个人电脑;和不久后的8086处理器相比,它是一台低价格,低性能的处理器。尽管在当时Motorola MC69000处理器的性能也相当不错,但是IBM这样选择的理由是因为8088处理器已经能够对地址总线进行“复用”,并且总线宽度达到8位,和以往相比,大大减少了整个系统的开销。由于当时没有芯片组这一概念,因此数据和指令的存储和读取都要依靠主板上的特殊门电路,这些部件也是8位的宽度。如果使用Mort ola MC69000处理器的话,那么在相同功能的情况下,主板需要更多的此类部件,因此大大增加了主板的制造成本。尽管有人建议,Morto la MC69000有助于系统性能的提高,但是IBM固守“简单就是美”的原则,毅然选择了8088处理器。 IBM的“生死抉择”却给软件开发者带来灾难性的影响(当时没有充分意识到)。由于处理器采用了808X的架构,因此数据和代码只能在64KB的范围内进行访问。如果某一个程序需要使用超过64KB的内存,那么程序不得不使用16位的段地址和16位的偏移地址组合,来达到20位的数据访问范围。当时的程序员就为16位到20位的地址转化伤透了脑筋。在程序的编译过程中,也引进了相应的内存使用模式(小

型,中型,大型,巨型)。系统集成的汇编语言在程序编写时,必须指明是近程调用(near call)还是远程调用(far call)。如果要把8088处理器的程序移植到如MC68000机时,就必须把地址扩展成32位,这个过程非常繁琐。 尽管64KB的限制是IBM个人电脑的一个死穴,但是当时IBM P C的市场销售额非常不错。8088处理器和DOS操作系统能够支持大部分的应用软件,因此IBM的个人电脑推出不久就受到各界的好评;而对于64KB的限制,人们似乎没有太多的关注。随着PC的成功推出,I BM着手于X86系统架构标准的制定,并且希望成为全球最大的电脑制造商。Intel和Microsft都参与了此标准的定制,并且携手进行个人电脑的开发。 第一个x86架构的“婴儿”便是于1985年推出的32位的80386处理器(386处理器)。当时,大部分的操作系统(或者准操作系统)还是16位模式,因此程序员也必须进行地址的转化,这个令人厌烦的转化工作直到Microsoft公司发布了第一款32位的操作系统Windo ws 95时,才得以解决。Windows 95是第一款使用32位地址的操作系统,它能够对32位空间的数据进行读写操作,并且80386处理器的内部有7个通用寄存器(GPRS)。 从19世纪80年代开始,X86架构快速的发展着。同时,RISC(精简指令集)架构也受到人们的关注,并且有不少成功的产品,如SPAR

智能家居设计方案完整版

智能家居设计方案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

目录

一、系统概述 、概述 佳乐智能家居拥有完整的智能家居解决方案,能为每个不同的家庭和需求提供成熟的家庭智能化控制管理。让您简单搭建家居智能灯光、家居报警、家居监控、家电控制、家庭背景音乐、家居门禁可视对讲等智能系统。您既能像普通机械开关一样操控智能家居,又能用遥控器、触摸智控,还能用ipad、iphone、Android等远程和本地控制智能家居。而这一切基于同个平台和JALE智能总线,电工标准安装和单元模块化结构,功能可随意增减,让您从基础智控到智能家居王国,打造适合自己的智能家居,提升楼房品质。 、功能要求 ☆家居门禁系统 智能终端可以方便地接入JALE佳乐可视门铃系统门口机和管理中心,实现访客对讲、留言、留影和门禁功能,成为您家安全的第一道防线。 入户门配备指纹锁,只有授予权限的人员才能开启,系统自动发送提醒短信至业主手机上。开启指纹锁可以实现智能联动,开启相应灯光或模式。如“回家”模式,在开门的同时系统自动打开入户门厅灯光,打开客厅窗帘,启动背景音乐,撤防报警器等。业主可登记一枚不常用的指纹,在特殊情况下如被劫持等,可用此枚指纹开锁,在门开的同时系统自动向预先设定的物业或家人的电话发出求救信号。 ☆家居智能灯光 智能灯光系统可实现灯光照明的多样控制、远程控制和联动控制,可以任意选择ipad、iphone、电脑、安卓智能手机、智能终端触摸屏、机械控制面板远程或本地操控智能家居设备。 控制面板上各按键可自由定义为任意一路灯光或场景,并可根据不同的环境,调用预先设置的灯光场景并联动窗帘、背景音乐、报警等系统。如可在入户定义一个按

RISC CPU 与CISC CPU 的区别

CPU发展史 CPU又叫中央处理器,是英文单词Central Processing Unit的缩写,其内部结构大概可以分为控制单元、算术逻辑单元和存储单元等几个部分。按照其处理信息的字长可以分为:八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。本文后面会提到许多比较艰生的理论知识,虽然我会努力把他们讲得生动浅显,但我确实没有办法让它象《还珠格格》那样有趣,不过你一定要把握住所有这些技术都是围绕突破速度极限而设立的,这是个万变不离其宗的道理。顺着这条路思索下去,你一定马上会问提高速度到底都有哪些方法呢?其实说起来很简单,科学家想到的地方,我们要留心也一定能发现得了。不外乎下面几种情况:优化指令集、提高处理器每个工作单元的效率、配置更多的工作单元或新的运行方式来增加并行处理能力、缩短运行的时钟周期以及增加字长等等。 八位微处理器的典型产品为Intel公司的8080处理器、8086处理器、Motorola公司MC6800微处理器和Zilog公司Z80微处理器。 十六位微处理器的典型产品是Intel公司的8086和80286微处理器。如果说8080处理器还不为各位所熟知的话,那么80286则可以说是家喻户晓了,个人电脑――PC机的第一代CPU便是从它开始的。 三十二位微处理器的代表产品是Intel公司1985年推出的80386,这是一种全三十二位微处理器芯片。1989年Intel公司又推出准三十二位处理器芯片80386SX。它的内部数据总线为三十二位,与80386相同,外部数据总线为十六位。也就是说,80386SX的内部处理速度与80386接近,也支持真正的多任务操作,而它又可以接受为80286开发输入/输出接口芯片。80386SX的性能优于80286,而价格只是80386的三分之一。386处理器没有内置协处理器,因此不能执行浮点运算指令,如果您需要进行浮点运算时,必须额外购买昂贵的80387协处理器芯片。 八十年代末九十年代初,486处理器面市,粗略的说486就是集成了浮点运算单元和8KB 高速缓存(说是高速但比现在一般内存的速度也有相当差距)的386。早期的486分为有协处理器的486DX和无协处理器的486SX两种,其价格也相差许多。随着芯片技术的不断发展,CPU的频率越来越快,而PC机外部设备受工艺限制,能够承受的工作频率有限,这就阻碍了CPU主频的进一步提高。在这种情况下,出现了CPU倍频技术,该技术使CPU内部工作频率为处理器外频的2-3倍,486DX2、486DX4的名字便是由此而来。 九十年代中期,全面超越486的新一代586处理器问世,为了摆脱486时代处理器名称混乱的困扰,最大的CPU制造商Intel公司把自己的新一代产品命名为Pentium(奔腾)以示区别。而AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86处理器。接下来Intel又为冲击服务器市场和争取多媒体制高点相继发布了Pentium Pro 和Pentium MMX。 1.技术变迁,RISC取代CISC 在现在来看第五代的微处理器的问世,应该算得上是PC个人电脑发展史上里程碑式的事件。然而这并非是因为它的速度较之以前有了本质的变化,主要原因是,从这里开始传统的X86指令集的CPU开始由CISC复杂指令集设计,转而开始采用部分RISC(简单指令系统计算机)技术。虽然从外观上这些CPU的指令依然复杂而且长度也参差不齐,但实际其内部的微指令已经是整齐化一的简单指令了。而由此也产生了两项全新的技术,超标量和流水线结构。接下来,我们简单介绍下他们的情况。 (1)复杂指令集 随着VLSI技术的发展,计算机的硬件成本不断下降,与此同时,软件成本却越来越高,这使得人们开始热衷于在指令系统中增加更多的指令以及让每条指令完成更复杂的工作,来提高操作系统的效率,并尽量缩短指令系统与高级语言的语义差别,以便于高级语言的编译

智能家居设计方案88405

智能家居设计方案 概念及简介 又称智能住宅,在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(Electronic Home、E-home)、数字家园(Digital Family)、家庭网络(Home Net/Networks for Home)、网络家居(Network Home)、智能家庭/建筑(Intelligent Home/Building),在我国香港和台湾等地区,还有数码家庭、数码家居等称法。 定义 智能家居是一个居住环境,是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境,实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同,大多数智能家居系统都采用综合布线方式,但少数系统可能并不采用综合布线技术,如电力载波,不论哪一种情况,都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务,因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智

能家居系统中必不可少的技术,广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术,体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说,它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备,更可以执行场景操作,使多个设备形成联动;另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居的子系统 智能家居系统包含的主要子系统有:家居布线系统、家庭网络系统、智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与

智能家居设计方案

目录 一、系统概述错误!未定义书签。 、概述错误!未定义书签。 、功能要求错误!未定义书签。 二、方案设计 6 、可视对讲系统6 、家居门禁系统8 、智能灯光系统9 、家居报警系统错误!未定义书签。 、监控系统16 、背景音乐系统18 三、佳乐智能家居系统优点错误!未定义书签。 、安全放心错误!未定义书签。 、快捷舒适21 、轻松娱乐22 、低能节碳23 、协同联动23 、多样智控24 、量身定做24 、方便自知24 四、公司简介 25 一、系统概述 、概述 佳乐智能家居拥有完整的智能家居解决方案,能为每个不同的家庭和需求提供成熟的家庭智能化控制管理。让您简单搭建家居智能灯光、家居报警、家居监控、家电控制、家庭背景音乐、家居门禁可视对讲等智能系统。您既能像普通机械开

关一样操控智能家居,又能用遥控器、触摸智控,还能用ipad、iphone、Android 等远程和本地控制智能家居。而这一切基于同个平台和JALE智能总线,电工标准安装和单元模块化结构,功能可随意增减,让您从基础智控到智能家居王国,打造适合自己的智能家居,提升楼房品质。 、功能要求 ☆家居门禁系统 智能终端可以方便地接入JALE佳乐可视门铃系统门口机和管理中心,实现访客对讲、留言、留影和门禁功能,成为您家安全的第一道防线。 入户门配备指纹锁,只有授予权限的人员才能开启,系统自动发送提醒短信至业主手机上。开启指纹锁可以实现智能联动,开启相应灯光或模式。如“回家”模式,在开门的同时系统自动打开入户门厅灯光,打开客厅窗帘,启动背景音乐,撤防报警器等。业主可登记一枚不常用的指纹,在特殊情况下如被劫持等,可用此枚指纹开锁,在门开的同时系统自动向预先设定的物业或家人的电话发出求救信号。

RISC和CISC

操作码 操作码:指令系统的每一条指令都有一个操作码,它表示该指令应进行什么性质的操作。不同的指令用操作码这个字段的不同编码来表示,每一种编码代表一种指令。组成操作码字段的位数一般取决于计算机指令系统的规模。 "操作码" 英文对照 new; operation code; function code; operating code; "操作码" 在工具书中的解释 1、计算机程序中所规定的要执行操作的那一部分指令*或字段(通常用代码表示)。 "操作码" 在学术文献中的解释 1、其中,操作码就是指令码,占一个字节的长度,一个字节码可以有多少操作数.目前,Java虚拟机规范中定义了220个字节码指令 2、第二,技术性符号也是通过0和1来定义的,例如,操作码+的定义是01100001,等等.由此可以看出,B中只有两个初始符号0和1 3、操作码其实就是指令序列号,用来告诉CPU需要执行哪一条指令.地址码则复杂一些,主要包括源操作数地址、目的操作数地址.在某些指令中,地址码可以部分或全部省略,比如一条空指令就只有操作码而没有地址码 4、操作码是指令操作功能的记述,而操作数描述操作的对象和操作的范围.PIC16F873共有35条指令,均是长度为14位的单字节指令 5、因此权限控制在业务接口上进行,按管理功能点划分管理操作权限,将每一个管理功能点划分为一个操作,用一个全局唯一的整数表示,称为操作码 6、至于其余各计数译码器因相应的按钮未被按故其输出皆为YO=“回”上述操作可按照被按按钮的编号及被接的顺序和次数简写成1328“称为操作码 RISC 简介RISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器,起源于80年代的MIPS主机(即RISC机),RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。这样一来,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS)。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢。 纽约约克镇IBM研究中心的John Cocke证明,计算机中约20%的指令承担了80%的工作,于1974年,他提出RISC的概念。第一台得益于这个发现的电脑是1980年IBM的PC/XT。再后来,IBM的RISC System/6000也使用了这个思想。RISC这个词本身属于伯克利加利福尼亚大学的一个教师David Patterson。RISC这个概念还被用在Sun公司的SPARC微处理器中,并促成了现在所谓的MIPS技术的建立,它是Silicon Graphics的一部分。许多当前的微芯片现在都使用RISC概念。 RISC概念已经引领了微处理器设计的一个更深层次的思索。设计中必须考虑到:指令应该如何较好的映射到微处理器的时钟速度上(理想情况下,一条指令应在一个时钟周期内执行完);体系结构需要多“简单”;以及在不诉诸于软件的帮助下,微芯片本身能做多少工作等等。 特点:除了性能的改进,RISC的一些优点以及相关的设计改进还有: @如果一个新的微处理器其目标之一是不那么复杂,那么其开发与测试将会更快。 @使用微处理器指令的操作系统及应用程序的程序员将会发现,使用更小的指令集使得代码开发变得更加容易。 @RISC的简单使得在选择如何使用微处理器上的空间时拥有更多的自由。 @比起从前,高级语言编译器能产生更有效的代码,因为编译器使用RISC机器上的更小的指令集。 除了RISC,任何全指令集计算机都使用的是复杂指令集计算(CISC)。 RISC典型范例如:MIPS R3000、HP—P A8000系列,Motorola M88000等均属于RISC微处理器。 RISC主要特点: RISC微处理器不仅精简了指令系统,采用超标量和超流水线结构;它们的指令数目只有几十条,却大大增强了并行处理能力。如:1987年Sun Microsystem公司推出的SPARC芯片就是一种超标量结构的RISC处理器。而SGI公司推出的MIPS处理器则采用超流水线结构,这些RISC处理器在构建并行精简指令系统多处理机中起着核心的作用。 RISC处理器是当今UNIX领域64位多处理机的主流芯片 性能特点一:由于指令集简化后,流水线以及常用指令均可用硬件执行; 性能特点二:采用大量的寄存器,使大部分指令操作都在寄存器之间进行,提高了处理速度; 性能特点三:采用缓存—主机—外存三级存储结构,使取数与存数指令分开执行,使处理器可以完成尽可能多的工作,且不因从存储器存取信息而放慢处理速度。 应用特点;由于RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快,世界上绝大部分UNIX工作站和服务器厂商均采用RISC芯片作CPU用。如原DEC的Alpha21364、IBM的Power PC G4、HP的PA—8900、SGI的R12000A和SUN Microsystem公司的Ultra SPARC ║。 运行特点:RISC芯片的工作频率一般在400MHZ数量级。时钟频率低,功率消耗少,温升也少,机器不易发生故障和老化,提高了系统的可靠性。单一指令周期容纳多部并行操作。在RISC微处理器发展过程中。曾产生了超长指令字(VLIW)微处理器,它使用非常长的指令组合,把许多条指令连在一起,以能并行执行。VLIW处理器的基本模型是标量代码的执行模型,使每个机器周期内有多个操作。有些RISC处理器中也采用少数VLIW指令来提高处理速度。Pentium 4微处理器体系结构完全采用RISC体系结构。 区别:RISC 和CISC 是目前设计制造微处理器的两种典型技术,虽然它们都是试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡,以求达到高效的目的,但采用的方法不同,因此,在很多方面差异很大,它们主要有:(1)指令系统:RISC 设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上,尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能,常通过组合指令来完成。因此,在RISC 机器上实现特殊功能时,效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而CISC 计算机的指令系统比较丰富,有专用指令来完成特定的功能。因此,处理特殊任务效率较高。 (2)存储器操作:RISC 对存储器操作有限制,使控制简单化;而CISC 机器的存储器操作指令多,操作直接。 (3)程序:RISC 汇编语言程序一般需要较大的内存空间,实现特殊功能时程序复杂,不易设计;而CISC 汇编语言程序编程相对简单,科学计算及复杂操作的程序设计相对容易,效率较高。 (4)中断:RISC 机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断;而CISC 机器是在一条指令执行结束后响应中断。

RISC结构与CISC结构的区别与比较

RISC与CISC结构的区别与比较 摘要:在计算机技术的许多变革中,复杂指令集计算机(CISC)过渡到精简指令集计算机(RISC)体系结构的转变是很重要的一个方面。正是RISC的出现发展大大推动了嵌入式系统性能的提高和功能的完善。本文主要论述二者的区别并在一些方面对这两种结构进行了比较。 关键词:RISC结构 CISC结构区别比较 正文: 1.RISC结构 1.1RISC结构的出现与发展 在20世纪90年代前CISC结构被广泛的使用,其特点是通过存放在只读存储器中的微码(microcode)来控制整个处理器的运行。一条指令往往可以完成一串运算的动作,但却需要多个时钟周期来执行。随着需求的不断增加,设计的指令集越来越多,为支持这些新增的指令,计算机的体系结构会越来越复杂。然而,在CISC指令集的各种指令中,其使用频率却相差悬殊,大约有20%的指令会被反复使用,占整个程序代码的80%。而余下的80%的指令却不经常使用,在程序设计中只占20%,显然,这种结构是不太合理的。为改变这种状况,1980年Patterson和Ditzel 两位学者完成了一篇题为《精简指令集计算机概述》的开创性论文,全面提出了精简指令集的设计思想,随后,柏克来大学的研究生依照此理论基础,设计出了第一颗精简指令集处理器RISC I,这颗处理器远比当时已经相当流行的CISC处理器简单的多,在设计上所花费的功夫也降低许多,但整体功能上的表现却与CISC处理器不相上下。从此处理器设计方向便分别向着这两个大的方向发展。实际上1980年以来,所有新的处理器体系结构都或多或少地采用了RISC的概念,甚至有些典型的CISC处理机中也采用了些RISC设计思想,比如Intel公司的80486、Pentium系列等。而RISC思想最成功也是第一个商业化的实例就是ARM,当然,它也放弃了一些RISC特征而保留了一些CISC 特征。 1.2RISC结构的特点 1.RISC把微处理器能执行的指令数目减少到最低限度,以提高处理速度。RISC 处理器比同等的CISC(复杂指令集计算机)处理器要快50%~ 75%,且RISC处理器

CISC与RISC的区别

RISC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)是当前CPU的两种架构。它们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。 早期的CPU全部是CISC架构,它的设计目的是要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务。比如对于乘法运算,在CISC架构的CPU上,您可能需要这样一条指令:MUL ADDRA, ADDRB就可以将ADDRA和ADDRB中的数相乘并将结果储存在ADDRA中。将ADDRA, ADDRB中的数据读入寄存器,相乘和将结果写回内存的操作全部依赖于CPU中设计的逻辑来实现。这种架构会增加CPU结构的复杂性和对CPU工艺的要求,但对于编译器的开发十分有利。比如上面的例子,C程序中的a*=b就可以直接编译为一条乘法指令。今天只有Intel及其兼容CPU还在使用CISC架构。 RISC架构要求软件来指定各个操作步骤。上面的例子如果要在RISC架构上实现,将ADDRA, ADDRB中的数据读入寄存器,相乘和将结果写回内存的操作都必须由软件来实现,比如:MOV A, ADDRA; MOV B, ADDRB; MUL A, B; STR ADDRA, A。这种架构可以降低CPU 的复杂性以及允许在同样的工艺水平下生产出功能更强大的CPU,但对于编译器的设计有更高的要求。 CISC是英文“Complex Instruction Set Computer”的缩写,中文意思是“复杂指令集”,它是指英特尔生产的x86(intel CPU的一种命名规范)系列CPU及其兼容CPU(其他厂商如AMD,VIA等生产的CPU),它基于PC机(个人电脑)体系结构。这种CPU一般都是32位的结构,所以我们也把它成为IA-32 CPU。(IA: Intel Architecture,Intel架构)。CISC 型CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。 RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC(Complex Instruction Set Computer)指令系统基础上发展起来的,有人对CISC 机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,大大增加了并行处理能力(并行处理并行处理是指一台服务器有多个CPU同时处理。并行处理能够大大提升服务器的数据处理能力。部门级、企业级的服务器应支持CPU并行处理技术)。也就是说,架构在同等频率下,采用RISC架构的CPU比CISC架构的CPU性能高很多,这是由CPU的技术特征决定的。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel 和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。 复杂指令集CPU内部为将较复杂的指令译码,也就是指令较长,分成几个微指令去执行,正是如此开发程序比较容易(指令多的缘故),但是由于指令复杂,执行工作效率较差,处理数据速度较慢,PC 中Pentium的结构都为CISC CPU。 RISC是精简指令集CPU,指令位数较短,内部还有快速处理指令的电路,使得指令的译码与数据的处理较快,所以执行效率比CISC高,不过,必须经过编译程序的处理,才能发挥它的效率,我所知道的IBM的Power PC为RISC CPU的结构,CISCO 的CPU也是RISC的结构。

简述risc和cisc的区别

简述risc和cisc的区别 在计算机技术的许多变革中,复杂指令集计算机(CISC)过渡到精简指令集计算机(RISC)体系结构的转变是很重要的一个方面。正是RISC的出现发展大大推动了嵌入式系统性能的提高和功能的完善。 什么是CISC和RISC ?CISC的英文全称为Complex InstrucTIon Set Computer,即复杂指令系统计算机,从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC设计的,并一直沿续到现在。目前,桌面计算机流行的x86体系结构即使用CISC。微处理器(CPU)厂商一直在走CISC的发展道路,包括Intel、AMD,还有其他一些现在已经更名的厂商,如TI(德州仪器)、IBM以及VIA(威盛)等。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。CISC架构的服务器主要以IA-32架构(Intel Architecture,英特尔架构)为主,而且多数为中低档服务器所采用。 RISC的英文全称为Reduced InstrucTIon Set Computer,即精简指令集计算机,是一种执行较少类型计算机指令的微处理器,起源于80年代的MIPS主机(即RISC机),RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。这样一来,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS)。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢。 特点区别各方面如下:1、指令系统 CISC 计算机的指令系统比较丰富,有专用指令来完成特定的功能。因此,处理特殊任务效率较高。 RISC 设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上,尽量使它们具有简单高效的特色。对不常

智能家居系统设计方案

智能家居系统设计方案 一、智能家居概述 智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等,将家居生活有关的家用电器设备和住宅设施监控集成,构建高效的家用电器日程事务管理系统,提升了家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并可实现节能环保的居住环境。通常我们把实施智能家居系统的过程称为智能家居集成。 二、智能家居系统范围 智能家居系统的主要子系统有:家居布线系统、家庭网络系统、智能家居集成控制管理系统、家居照明控制系统、住宅安防系统,这些是智能家居配置的必备系统,还有家庭影音系统、家庭环境控制系统,家庭门窗窗帘自动控制系统、家庭宠物喂养控制系统、家庭智能单品电器等是智能家居系统配置的可选系统。三、智能家居系统功能介绍 本方案针对别墅三层智能家居系统规划有可视对讲门禁系统、远程访问控制系统、定时控制系统、远程监控及安防报警系统、

灯光控制系统、家电控制系统等六大子系统。以下针对各系统作系统功能组成说明: 1.可视对讲门禁系统 访客来访,您在家时的情境 (1)访客可直接透过别墅门口机呼叫室内机做可视对讲,确认访客身份开门。 (2)当呼叫时,您不在室内主机旁,您不用再急急忙忙地跑到对讲管理主机接听,只要拿起家用的电信分机即可与来访客人对讲/开门。 (3)您也可以使用室内对讲分机,做访客呼叫对讲/开门。 (4)您也可以拿起专用的遥控器控制开门。 访客来访,您不在家时的情境 (1)当您外出时,可于智能控制管理主机设定外出转接,当客人来访时,系统会作呼叫转移,您可以用手机与来访客作对讲。 (2)若是您的家人忘了带锁匙时,可直接于手机上透过3G网络做远程控制开门。或者使用短消息发送关键词密码方式,经系统辨识确认后,也可以开门。 (3)当您外出时,可于智能控制管理主机设定外出转接,当客人来访时,系统会作呼叫转移,您可以直接用手机与门口访客做对讲。 主人回到家时的情境

CISC

编辑词条CISC CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”,即“复杂指令系统计算机”,从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC 设计的,并一直沿续到现在。目前,桌面计算机流行的x86体系结构即使用CISC。微处理器(CPU)厂商一直在走CISC的发展道路,包括Intel、AMD,还有其他一 些现在已经更名的厂商,如TI(德州仪器)、Cyrix以及VIA(威盛)等。在CISC 微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。CISC架构的服务器主要以IA-32架构(Intel Architecture,英特尔架构)为主,而且多数为中低档服务器所采用。 CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)是当前CPU的两种架构。它们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。早期的CPU全部是CISC架构,它的设计目的是要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务。比如对于乘法运算,在CISC架构的CPU上,您可能需要这样一条指令:MUL ADDRA, ADDRB就可以将ADDRA和ADDRB中的数相乘并将结果储存在ADDRA中。将ADDRA, ADDRB 中的数据读入寄存器,相乘和将结果写回内存的操作全部依赖于CPU中设计的逻辑来实现。这种架构会增加CPU结构的复杂性和对CPU工艺的要求,但对于编译器的开发十分有利。比如上面的例子,C程序中的a*=b就可以直接编译为一条乘法指令。今天只有Intel及其兼容CPU还在使用CISC架构。RISC架构要求软件来指定各个操作步骤。上面的例子如果要在RISC架构上实现,将ADDRA, ADDRB中的数据读入寄存器,相乘和将结果写回内存的操作都必须由软件来实现,比如:MOV A, ADDRA; MOV B, ADDRB; MUL A, B; STR ADDRA, A。这种架构可以降低CPU的复杂性以及允许在同样的工艺水平下生产出功能更强大的CPU,但对于编译器的设计有更高的要求。 RISC 和CISC 是目前设计制造微处理器的两种典型技术,虽然它们都是试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡,以求达到高效 的目的,但采用的方法不同,因此,在很多方面差异很大,它们主要有: (1)指令系统:RISC 设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上,尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能,常通过组合指令来完成。因此,在RISC 机器上实现特殊功能时,效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而CISC 计算机的指令系统比较丰富,有专用指令来完成特定的功能。因此,处理特殊任务效率较高。 (2)存储器操作:RISC 对存储器操作有限制,使控制简单化;而CISC 机器的存储器操作指令多,操作直接。 (3)程序:RISC 汇编语言程序一般需要较大的内存空间,实现特殊功能时程序复杂,不易设计;而CISC 汇编语言程序编程相对简单,科学计算及复杂操作的程序社设计相对容易,效率较高。

RISC和CISC的区别

RISC和CISC的区别 RISC的简介 RISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器(如下图) 起源于80年代的MIPS主机,RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。这样一来,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS)。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢。 RISC的简单使得在选择如何使用微处理器上的空间时拥有更多的自由。比起从前,高级语言编译器能产生更有效的代码,因为编译器使用RISC机器上的更小的指令集。 RISC微处理器不仅精简了指令系统,采用超标量和超流水线结构;它们的指令数目只有几十条,却大大增强了并行处理能力。如:1987年Sun Microsystem公司推出的SPARC芯片就是一种超标量结构的RISC处理器。而SGI公司推出的MIPS处理器则采用超流水线结构,这些RISC处理器在构建并行精简指令系统多处理机中起着核心的作用。RISC处理器是当今UNIX领域64位多处理机的主流芯片。 其特点主要有:一,由于指令集简化后,流水线以及常用指令均可用硬件执行;二,采用大量的寄存器,使大部分指令操作都在寄存器之间进行,提高了处理速度;三,采用缓存-主存-外存三级存储结构,使取数与存数指令分开执行,使处理器可以完成尽可能多的工作,且不因存储器存取信息而放慢处理

速度。由于RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快,世界上绝大部分UNIX工作站和服务器厂商均采用RISC芯片作CPU用。 RISC芯片的工作频率一般在400MHZ数量级。时钟频率低,功率消耗少,温升也少,机器不易发生故障和老化,提高了系统的可靠性。单一指令周期容纳多部并行操作。在RISC微处理器发展过程中。曾产生了超长指令字(VLIW)微处理器,它使用非常长的指令组合,把许多条指令连在一起,以能并行执行。VLIW处理器的基本模型是标量代码的执行模型,使每个机器指令内有多个操作。有些RISC处理器中也采用少数VLIW指令来提高处理速度。Pentium 4微处理器体系结构完全采用RISC体系结构。 CISC的简介 CISC是复杂指令系统计算机(Complex Instruction Set Computer)的简称,微处理器是台式计算机系统的基本处理部件,每个微处理器的核心是运行指令的电路。指令由完成任务的多个步骤所组成,把数值传送进寄存器或进行相加运算。 复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer,CISC)早期的计算机部件比较昂贵,主频低,运算速度慢。为了提高运算速度,人们不得不将越来越多的复杂指令加入到指令系统中,以提高计算机的处理效率,这就逐步形成复杂指令集计算机体系。为了在有限的指令长度内实现更多的指令,人们又设计了操作码扩展。然后,为了达到操作码扩展的先决条件--减少地址码,设计师又发现了各种寻址方式,如基址寻址、相对寻址等,以最大限度地压缩地址长度,为操作码留出空间。Intel公司的X86系列CPU是典型的CISC体系的结构,从最初的8086到后来的Pentium系列,每出一代新的CPU,都会有自己新的指令,而为了兼容以前的CPU平台上的软件,旧的CPU的指令集又必须保留,这就使指令的解码系统越来越复杂。CISC可以有效地减少编译代

智能家居设计思路

一、需求确定 智能家居不仅是智能化系统产品的设计安装,同时也是个人风格的体现,在进行智能家居设计前,先要弄清客户的喜好、风格;并注意结合住宅的实际情况和客户在智能化方面可投入的资金情况。 我们再次强调,家庭智能化也是一个过程,不可能一步到位,应根据实际情况系统设计、分步骤地选择安装。 由于智能家居涉及不少行业领域:电子、计算机、通信、自动控制、建筑装饰等,普通用户不可能对这些领域专业知识了解很多,所以除了少数发烧友能够自己从协议、软件、系统设计角度来动手做智能家居外,大部份用户都是根据成品的模块化部件来组装,这种情况与电脑的DIY有些类似----- 大部份人都是选择成品的主板、CPU、硬盘、显示器、显卡、声卡、键盘、鼠标,很少有人能(或者愿意)自己去拼装完成显示器或鼠标。所以我们就不难分析出智能家居DIY的核心----按照总体设计要求,选择合适的模块化部件,进行集成。 在需求确定中最重要的一点不是智能化如何先进,产品如何高档,而是智能家居系统怎样与家居环境有机融为一体,脱离了家居环境的家居智能化系统只是一堆线缆、模块连接件、终端配件、控制器等组成的“垃圾”。智能家居必须要有个性,也要体现每一个家 居主人的风格。 智能化不是一个孤立部分,它需要和家居装修的其它部份紧密结合,这样才能统一协调、有效运作。我们希望大家在进行家居装修时,在考虑每一个细节时都从家居智能化的角度考虑一下,而不希望反过来考虑,为了上智能化系统而去改变整个房间结构布局、家庭生活习惯,智能化是为现代生活服务的,而不是用来主宰生活的。 二、准备设计资料 这些资料包括: 住宅平面图(含详细尺寸与功能); 装修设计图(含电器设备的摆放); 灯光等强电系统的布线图; 客户最关心的功能与特殊要求; 注:住宅平面图:每一个商业住宅都有比较完善的图纸资料。 装修设计和施工图:一般都标明了装修材料、装修设备、家电设备和饰件的位置尺寸。 强电系统的布线图:包括电源走线、电源接口位置、开关位置及家用电器位置 三、系统设计与产品选型 必选产品:模块

CISC(复杂指令集)与RISC(精简指令集)的区别

CISC(复杂指令集)与RISC(精简指令集)的区别 复杂指令集计算机(CISC) 长期来,计算机性能的提高往往是通过增加硬件的复杂性来获得.随着集成电路技术.特别是VLSI(超大规模集成电路)技术的迅速发展,为了软件编程方便和提高程序的运行速度,硬件工程师采用的办法是不断增加可实现复杂功能的指令和多种灵活的编址方式.甚至某些指令可支持高级语言语句归类后的复杂操作.至使硬件越来越复杂,造价也相应提高.为实现复杂操作,微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令功能外.还通过存于只读存贮器(ROM)中的微程序来实现其极强的功能,傲处理在分析每一条指令之后执行一系列初级指令运算来完成所需的功能,这种设计的型式被称为复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer-CISC)结构.一般CISC计算机所含的指令数目至少300条 以上,有的甚至超过500条. 精简指令集计算机(RISC) 采用复杂指令系统的计算机有着较强的处理高级语言的能力.这对提高计算机的性能是有益的.当计算机的设计沿着这条道路发展时.有些人没有随波逐流.他们回过头去看一看过去走过的道路,开始怀疑这种传统的做法:IBM公司没在纽约Yorktown的JhomasI.Wason 研究中心于1975年组织力量研究指令系统的合理性问题.因为当时已感到,日趋庞杂的指令系统不但不易实现.而且还可能降低系统性能.1979年以帕特逊教授为首的一批科学家也开始在美国加册大学伯克莱分校开展这一研究.结果表明,CISC存在许多缺点.首先.在这种计算机中.各种指令的使用率相差悬殊:一个典型程序的运算过程所使用的80%指令.只占一个处理器指令系统的20%.事实上最频繁使用的指令是取、存和加这些最简单的指令.这样-来,长期致力于复杂指令系统的设计,实际上是在设计一种难得在实践中用得上的指令系统的处理器.同时.复杂的指令系统必然带来结构的复杂性.这不但增加了设计的时间与成本还容易造成设计失误.此外.尽管VLSI技术现在已达到很高的水平,但也很难把CISC的全部硬件做在一个芯片上,这也妨碍单片计算机的发展.在CISC中,许多复杂指令需要极复杂的操作,这类指令多数是某种高级语言的直接翻版,因而通用性差.由于采用二级的微码执行方式,它也降低那些被频繁调用的简单指令系统的运行速度.因而.针对CISC的这些弊病.帕特逊等人提出了精简指令的设想即指令系统应当只包含那些使用频率很高的少量指令.并提供一些必要的指令以支持操作系统和高级语言.按照这个原则发展

CISC处理器和RISC处理器简介

CISC处理器和RISC处理器简介 在过去相当长的一段时间里,计算机性能的提高往往是通过不断增加系统硬件的复杂性来实现的。但是,随着集成电路技术的迅速发展,特别是超大规模集成电路(VLSI)技术的发展,为了提高软件编程的灵活性和提高程序的运行速度,硬件工程师采用的办法是:不断增加可实现复杂功能的指令和多种灵活的编址方式,这样做的直接后果是硬件越来越复杂,硬件设计成本越来越高。此外,为实现复杂操作,微处理器除了向程序员提供各种寄存器和机器指令功能外,还采用了微程序设计的方法,即将指令功能分解成微操作,将微操作进行编码,然后将编码存入程序ROM中,微命令经过译码后就可以完成相应的功能。这一设计思路在一定程度上可以降低电路的复杂性,同时也有利于产品的更新换代,但缺点是微命令的实现速度较慢。这种设计的形式被称为复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer,CISC)结构,常见的X86就是CISC结构的处理器。 因此,传统处理器设计上曾面临速度、复杂性、设计周期以及产品更新换代等的矛盾。当计算机的设计沿着这条道路发展时,面对这些问题,有些人开始怀疑这种传统处理器设计做法,重新审视了处理器的设计过程,试图从设计理念上找到解决问题的方法。 IBM公司设在纽约Yorktown的Jhomas I.Wason研究中心于1975年组织力量对指令系统进行了大量研究。结果表明,软件中大部分的指令为简单指令,约占80%左右,但是这部分简单指令的运行时间占总运行时间的20%左右;软件中复杂指令只占一小部分,占20%左右,但是这部分复杂指令的运行时间却占了总处理器运行时间的80%左右。 因此,人们得出的结论是:从指令集中去掉复杂指令,而复杂指令的功能由软件来实现,这样可以简化电路设计,同时去掉微程序设计,采用硬连控制的方法来进一步提高处理器的运行速度。但是这其中涉及一个问题:复杂指令功能由软件实现能真正提高处理器的速度吗?答案是肯定的。因为程序中对复杂指令的使用频率较低,简单指令有利于流水线的执行,由于去掉了存储微程序的ROM,所以可以简化电路,从而节省集成电路芯片的面积,这部分面积可以用来增加Cache的容量,从而使处理器的速度得到明显的提高。 因此,针对CISC的这些弊病,有人提出了精简指令的设想,即只保留指令系统中那些使用频率很高的少量指令,同时提供一些必要的指令用以支持操作系统和高级语言。按照这个原则发展而成的计算机被称为精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer,RISC)结构。现在的ARM处理器就是RISC结构的处理器。 RISC处理器的基本特征如下。 ?简单固定的指令格式: ?指令长度固定。大多数RISC处理器指令长度一般设定在总线宽度以内,尽量保证取指令码在一个总线周期完成,避免了多周期取指造成的流水线阻塞,同时指 令长度无须译码,这样简化了译码电路并节省了指令长度译码时间。 ?指令字段位置固定。 ?指令意义简单。功能单一,简化硬件逻辑。 ?大容量高速缓存1。缓存更多的指令和数据,减少访存次数。 ?流水线技术。尽量使指令在单周期执行完成,避免流水线阻塞,RISC的设计思想更利于指令按流水线方式的运行。 ?大量寄存器。尽量保证上下文切换尽可能在寄存器中完成。 ?硬连控制。以简化的指令集为基础,提高指令执行速度。 1关于高速缓存的知识,如果读者不是很熟悉的话,可以略过此部分,本书后面扩展阅读部分会有详细的解释。同时,高速缓存的原理和结构不在本书讨论范围内,读者可以根据自己的实际情况有选择地阅读。

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