O que é Arquitetura Harvard?

A arquitetura Harvard é a estrutura de projeto de computadores onde a memória de armazenamento de código (instruções de programa) e a memória RAM de armazenamento de variáveis (dados lógicos) possuem barramentos e vias de acesso físicas independentes. Essa divisão permite que a CPU acesse instruções e dados simultaneamente, otimizando o processamento.

Como a Arquitetura Harvard acelera o processamento?

A independência física dos barramentos traz vantagens cruciais de desempenho para microcontroladores:

• Acesso Simultâneo em Ciclo Único: A CPU pode ler uma instrução da memória Flash e escrever ou ler dados na memória estática RAM no mesmo ciclo de clock do processador.
• Largura de Banda Otimizada: O barramento de código pode possuir uma largura de bits diferente do barramento de dados. Exemplo: Nos microcontroladores AVR (como o do Arduino), os dados possuem 8 bits de largura, enquanto as instruções de programação possuem 16 bits de largura na memória Flash.
• Segurança Lógica Elevada: Impede que erros de escrita de software tentem reescrever áreas de memória física destinadas à execução do programa, prevenindo invasões e travamentos de sistema.

Esse modelo físico Harvard organiza internamente o processamento de chips clássicos como o ATmega328P da placa Arduino Uno R3 SMD.

Perguntas Frequentes (FAQ)

Qual a diferença básica entre a arquitetura Harvard e a arquitetura Von Neumann?

A arquitetura Harvard possui barramentos e memórias de dados e de código totalmente separados de forma física. A arquitetura Von Neumann compartilha um único barramento físico de comunicação e a mesma memória para instruções e dados.

Quais dispositivos maker utilizam a arquitetura Harvard?

A grande maioria dos microcontroladores de 8 bits e processadores de sinais digitais (DSP) do mercado Maker, incluindo toda a linha de microcontroladores AVR da Atmel que equipa o Arduino.