Фон-неймановская архитектура

Фон-неймановская архитектура (von Neumann architecture) — устройство вычислительной машины, в котором команды программы и данные хранятся в одной памяти с общим адресным пространством и передаются по одним и тем же шинам. Процессор не различает, где код, а где данные: всё определяется тем, как он обращается к адресу.

Пример среди микроконтроллеров — MSP430. По руководству TI SLAU144K его процессор, память и периферия связаны общей шиной адреса MAB и шиной данных MDB, а в одном адресном пространстве лежат регистры периферии, ОЗУ, флеш-память и векторы прерываний — карта памяти разобрана в статье «Архитектура MSP430». Отсюда практические следствия:

• программа может выполняться из ОЗУ — TI указывает, что ОЗУ годится и для кода, и для данных;
• константы и таблицы во флеш-памяти читаются обычными командами, без копирования;
• одна и та же команда с одним режимом адресации работает с любой областью памяти.

Противоположность — гарвардская архитектура, где у программы и данных отдельные памяти и шины. Так устроены 8-битные AVR: Microchip объясняет выбор тем, что следующая команда выбирается из памяти программ одновременно с выполнением текущей. Цена — для чтения констант из флеш-памяти AVR нужна отдельная команда LPM.

У общей шины есть своя цена: выборка команды и обращение к данным делят одну шину и не могут идти одновременно. Ядра вроде Cortex-M3 совмещают оба подхода: адресное пространство у них общее, а шины команд и данных раздельные — подробнее в статье о гарвардской архитектуре. Где в памяти лежит стек и как его настроить — тоже вопрос карты памяти конкретного микроконтроллера.