哈佛架构（Harvard Architecture）是一种计算机体系结构设计方法，其特点在于程序存储器和数据存储器是分离的，每个都有独立的地址空间和总线。这种架构使得处理器能够同时访问代码和数据，从而提高了系统的效率和灵活性。
哈佛架构的主要特点是：
分立的数据与指令存储：程序代码（指令）被存储在只读存储器（ROM或闪存），而数据则被存储在可以进行写操作的随机访问存储器（RAM）。这种分离减少了存储器之间的竞争，提高了系统的并行处理能力。
独立地址空间和总线：因为数据与程序有不同的存储方式，它们拥有各自独立的地址空间和相应的总线结构。指令可以通过专门的数据路径直接从ROM读取到处理器的核心，而数据则通过RAM进行访问。
哈佛架构广泛应用于嵌入式系统、微控制器以及某些高性能计算设备中，比如信号处理器（DSPs）、数字信号处理领域和实时控制系统的开发。以下是几种典型应用的简要介绍：
微控制器：在许多微控制器设计中采用哈佛架构，特别是那些需要快速执行固件代码且对内存访问速度有较高要求的应用场合。
数字信号处理器（DSP）：大多数现代DSPs都采用了哈佛结构来处理复杂的数学运算和实时音频、视频等信号处理任务。这种结构允许DSP同时从不同的存储器读取数据与指令，从而提高执行效率。
单一存储空间：在这种架构中，程序代码和数据共享相同的内存地址空间。处理器通过总线访问这些资源，并且读取和执行指令时也会在同一个过程中处理数据。
顺序执行机制：基于冯·诺依曼结构的处理器通常遵循一种逐条加载并执行指令的过程，这可能成为性能瓶颈。
提高吞吐量：哈佛架构能够同时从不同类型的存储器读取数据和指令，从而提高了系统的吞吐能力。
灵活性与独立性：由于程序代码与数据在物理上分离，软件和硬件可以更加灵活地进行优化。此外，这样的结构也有助于实现更为复杂的系统。
额外的复杂性：哈佛架构需要更多的硬件支持来管理两个独立的存储器空间及其相应的总线。
成本增加：由于需要使用更复杂的电路设计以实现分立的数据和指令存储，这可能会导致成本上升。然而，在一些特定的应用场景中，这些增加的成本可以被性能上的显著提升所抵消。
哈佛架构因其在某些应用场景下的高效性和灵活性而受到青睐，尤其是在对内存访问速度有极高要求的领域。虽然它带来了额外的设计复杂度和可能的成本增加，但通过优化硬件设计和技术改进，这些缺点可以在很大程度上被克服。