CPU;MPU;MCU三者以及ARMDSPFPGA三者的区别完整版
简谈ARM、DSP、单片机的异同与应用场景

简谈ARM、DSP、单片机的异同与应用场景单片机、ARM、DSP这三者的可以说是CPU,那这三者有什么区别吗? 首先,说CPU,中央处理器,本质就是一个集成电路,实现的功能就是从一个地方(如rom)读出一个指令,从一个地方(如ram)读出数据,然后根据指令的不同对数据做不同的处理(如相加),然后把结果存回某个地方(如ram)。
不同架构的cpu会有不同的指令,不同的存取方式,不同的速度,不同的效率,等等的差异。
然后,说单片机(通常意义所说的微控制器MCU),ARM(通常意义所说的高效能RISC),DSP(通常意义所说的通用数字信号处理器),这三个CPU分别是针对不同的应用而产生的CPU。
当然这也不是绝对的,因为ARM现在出的CPU囊括了MCU(如M0),RISC(如A8),DSP(如M4)。
也就是说单片机实际上是微控制器MCU、ARM是高效能RISC、DSP就是数字信号处理器喽,那您能具体的从这三者的功能谈谈它们的控制原理吗?微控制器MCU的目的主要是用作控制,他不需要多快的速度,如电饭锅的控制器,只需要控制发热元件的通断,信号等的开关等,但是对成本要求很严格,所以一般做得比较简单,4位、8位的很多。
高效能的RISC,常用于一些数据处理比较多的地方,最常见的莫过于现在的消费性电子产品了,手机,pad,MP4等等,目前ARM的商业模式主要是卖内核,集成到各家的SOC中间。
他其实就是个通用的CPU,能干各种各样的活,和Intel的CPU一样。
但是通用就有效能问题,在某些特殊场合,效能就显得没那么高了,如大量运算(譬如做FFT)的时候。
这样就有DSP的用武之地了。
DSP数字信号处理器,只要是做数字信号处理的模块都可以叫做一个DSP,如视频解码的IP 核。
通用的数字信号处理器,如TI 的TMS320C55x DSP。
该CPU 的长处就是在于运算,大量循环的计算,如连续1024 个乘加。
他的指令针对这种应用有特殊的处理,相比RISC 可以更快速高效地完成这类运算。
一文说清CPU、MCU、MPU、SOC的异同

一文说清CPU、MCU、MPU、SOC的异同半导体行业相关从业者会经常遇到CPU、MPU、MCU和SOC这些名词,但是容易混淆,而且网上各个版本的解释都差强人意。
下面我按照自己的理解,解释一下他们之间的异同。
概念:1,CPU -- Central Processing UnitCPU中央处理器,它是的运算核心和控制核心,差不多所有CPU的执行原理可以分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。
CPU更强调“核心”位置,专注于运算和程序执行。
2,MCU -- Micro Control UnitMCU微控制器,即将CPU、RAM、ROM和定时器、WDT、I/O接口等集成在一片芯片上,形成芯片级的最小系统,可以加一些简单的外围器件(电阻、电容等)即可运行代码。
我们平常所说的单片机就是属于这一类。
3,MPU -- Micro Processor UnitMPU微处理器,通常可以看做一个功能强大的cpu,通常主频较高、算力强。
结构上看,一般会有MMU(存储管理单元)、FPU(浮点处理单元)、二级Cache等高级处理模块。
因此有条件执行复杂多样的大型程序或系统。
至于有无RAM/ROM片上存储器,并非区别MPU/MCU的关键点,MPU同样也可以有片上RAM/ROM,但是由于其强大的处理能力,出于成本考虑,片上存储空间显然不会满足需求,那么外挂存储就是一种必然,而且通常是DDR3,DDR4这种速度比较快的、适用于运算比较复杂的存储器。
4,SOC -- System on ChipSOC片上系统,可以认为是将mcu集成化和mpu强处理能力优点二合一形成的系统级芯片。
因此,它的结构更复杂,外设更多样,可能集成特定功能模块IP、模拟或数模混合IP。
区别:1,CPU与MCU/MPU/SOC的区别CPU只包含运算处理核心,而MCU/MPU/SOC不仅有处理核心(CPU/DSP等),还包含外围RAM/ROM/IO等外设。
DSP,MPU,MCU,CPU的区别

DSP,MPU,MCU,CPU的区别CPU(Centeral Process Unit)这里所说的CPU其实是一个狭义的概念,特别是近些年PC的普及,所以一般就是指Intel的X86兼容芯片,内部结构大家也应该很清楚了,新的只不过是加了些指令集,超流水线,cache罢了,总的来说是采用封.诺一慢结构,是复杂指令集。
功能吗就是整数浮点都很一般,控制也不能达到MCU的水平。
3.MPU(Micro Process Unit)其实和CPU差不多,多半是都是CISC的,也有部分是RISC的,同CPU一样,只不过好象更泛泛些。
MPU相比,MPU适宜于相同管理这样的应用中,以条件判断为主的应用,以软件管理的操作系统为核心的 产品,MPU的设计侧重于不妨碍程序的流程,以保证操作系统支持功能及转移预测功能等.而DSP侧重于保证数据的顺利通行,结构尽量简单。
4.DSP都是RISC(Reduce Instruction Set Computer),结构上采用了增强Harvard,或超级Harvard结构,对于Pipeline的进程要求严格,并行指令应用等。
DSP侧重于保证数据的顺利通行,结构尽量简单。
特别是尽量少打断Pipeline。
下面介绍一下DSP的结构:DSP应用不同于主流的嵌入式系统应用,在那些应用中,你可以依赖一个通用的多优先级核心(Kernel)的服务。
而在DSP领域,该核心与DSP模块可能是两回事,尽管核心都 应该提供CPU资源、中断处理、通信机制等。
所以,一个有丰富细节的核心和操作系统通常 是不加以考虑的,因为它加在紧凑的DSP上实在勉强。
开发者常常自已设计系统软件框架,作为目标代码的一部分一起运行。
开发者甚至没有意识到自已编写了一个小型操作系统。
可见,这样的核心/操作系统随着应用的不同是多种多样的。
也需要有各种核心,支 持从简单到复杂的应用。
至于是自已写核心或者从别的专业公司获得帮助,那是需要在效率、紧凑、灵活、扩展性、安全等因素进行折衷考虑的。
ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC的区别

ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC的区别ARMARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。
更早称作Acorn RISC Machine。
ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。
20世纪90年代,ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)处理器扩展到世界范围,占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。
ARM公司既不生产芯片也不销售芯片,它只出售芯片技术授权。
MCUMCU本质为一片单片机,指将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成的芯片级的计算机。
DSPDSP(DigitalSignalProcessing),数字信号处理,简称DSP。
DSP是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术。
另外DSP也是Digital Signal Processor的简称,即数字信号处理器,它是集成专用计算机的一种芯片,只有一枚硬币那么大。
FPGAFPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
SOCSoC的定义多种多样,由于其内涵丰富、应用范围广,很难给出准确定义。
一般说来, SoC称为系统级芯片,也有称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。
同时它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。
ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC的比较采用架构ARM:架构采用32位精简指令集(RISC)处理器架构,从ARM9开始ARM都采用了哈佛体系结构,这是一种将指令与数据分开存放在各自独立的存储器结构,独立的程序存储器与数据存储器使处理器的处理能力得到较大的提高。
一文讲解单片机、ARM、MUC、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂的关系!

一文讲解单片机、ARM、MUC、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂的关系!首先,“嵌入式”这是个概念,准确的定义没有,各个书上都有各自的定义。
但是主要思想是一样的,就是相比较PC机这种通用系统来说,嵌入式系统是个专用系统,结构精简,在硬件和软件上都只保留需要的部分,而将不需要的部分裁去。
所以嵌入式系统一般都具有便携、低功耗、性能单一等特性。
然后,MCU、DSP、FPGA这些都属于嵌入式系统的范畴,是为了实现某一目的而使用的工具。
MCU俗称”单片机“经过这么多年的发展,早已不单单只有普林斯顿结构的51了,性能也已得到了很大的提升。
因为MCU必须顺序执行程序,所以适于做控制,较多地应用于工业。
而ARM本是一家专门设计MCU的公司,由于技术先进加上策略得当,这两年单片机市场份额占有率巨大。
ARM的单片机有很多种类,从低端M0(小家电)到高端A8、A9(手机、平板电脑)都很吃香,所以也不是ARM的单片机一定要上系统,关键看应用场合。
DSP叫做数字信号处理器,它的结构与MCU不同,加快了运算速度,突出了运算能力。
可以把它看成一个超级快的MCU。
低端的DSP,如C2000系列,主要是用在电机控制上,不过TI公司好像称其为DSC(数字信号控制器)一个介于MCU和DSP之间的东西。
高端的DSP,如C5000/C6000系列,一般都是做视频图像处理和通信设备这些需要大量运算的地方。
FPGA叫做现场可编程逻辑阵列,本身没有什么功能,就像一张白纸,想要它有什么功能完全靠编程人员设计(它的所有过程都是硬件,包括VHDL和Verilog HDL程序设计也是硬件范畴,一般称之为编写“逻辑”。
)。
如果你够NB,你可以把它变成MCU,也可以变成DSP。
由于MCU和DSP的内部结构都是设计好的,所以只能通过软件编程来进行顺序处理,而FPGA则可以并行处理和顺序处理,所以比较而言速度最快。
那么为什么MCU、DSP和FPGA会同时存在呢?那是因为MCU、DSP的内部结构都是由IC设计人员精心设计的,在完成相同功能时功耗和价钱都比FPGA要低的多。
深入理解DSP、ARM、FPGA的区别与联系

深入了解DSP与ARM的区别与联系这些天正准备找工作的事,对于一些理论上的,或者说表面上的知识需要梳理下,所以有空整理了这篇简陋的比较,权当从另一个侧面理解下这两款主流处理器的特点了吧!DSP:DSP(digital singnal processor)是一种独特的微处理器,有自己的完整指令系统,是以数字信号来处理大量信息的器件。
一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器,并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本身就是一个微型计算机。
DSP采用的是哈佛设计,即数据总线和地址总线分开,使程序和数据分别存储在两个分开的空间,允许取指令和执行指令完全重叠。
也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令,并进行译码,这大大的提高了微处理器的速度。
另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输,因为增加了器件的灵活性。
其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,源源超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。
DSP芯片,由于它运算能力很强,速度很快,体积很小,而且采用软件编程具有高度的灵活性,因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。
其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7)可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
【详解】单片机、ARM、DSP、模块、CPU 之间的区别对比

【详解】单片机、ARM、DSP、模块、CPU之间的区别对比单片机01什么是单片机单片机已广泛称作微控制器(MCU),单片机是一块类似PC的芯片,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上;只是没PC强大,但它可以嵌入到其它设备中从而对其进行操控。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机单片机的多机应用系统可分为功能集散系统、并行多机处理及局部网络系统。
体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
03应用单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等;ARM01什么是ARMARM是微处理器行业中一家知名企业,研发了RISC处理器、有关技能及软件。
ARM既能够认为是一个公司的名称,也能够认为是对一类微处理器的通称,本文主要指ARM架构面向低核算商场规划的第一款RISC微处理器。
ARM内核是一个嵌入式系统。
RISC架构的指令,寄存器和流水线特征使它非常适合于并02优点耗电少节能、高功能、16位/32位双指令集、价格低、协作伙伴多;嵌入式片上资源丰富;03应用应用领域大多为小家电,终端设备;DSP01什么是DSPDSP是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件,它不仅具有可编程性,而且运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
02优点强大数据处理能力和高运行速度03应用目前DSP应用主要应用图形与图像仪器仪表自动控制医疗家用电器信号处理通信语音等无线模块01什么是无线模块物联网中涉及到的模块大多数是无线通信模块,简称无线模块。
无线通信模块的原理是将电磁波信号发送或者接收且转换成我们能理解的信息。
无线通信模块的作用是将物于物之间联系起来,让各类物联网终端设备实现信息传输能力,也让各种智能设备有一个物联网的信息接口。
CPU;MPU;MCU三者,以及ARM,DSP,FPGA三者的区别

CPU ⇒MPU ⇒MCU1 CPU(Central Processing Unit,中央处理器) (1)1.1 CPU的组成 (1)1.2 CPU的工作原理 (1)2 MPU(Microprocessor Unit,微处理器) (3)2.1 MPU的组成 (3)2.2 MPU的分类 (3)2.3 MPU的体系结构:冯.诺伊曼结构和哈佛结构 (3)2.4 MPU的典型代表:DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器) (4)3 MCU(Microcontroller Unit,微控制器/单片机) (5)3.1 MCU的概念 (5)3.2 MCU的概述 (5)3.3 MCU的分类 (6)3.4 MCU的架构:CISC架构和RISC架构 (6)3.5 常见的MCU (6)3.6 MCU的典型代表:ARM (9)4 CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件) (10)5 FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列) (10)6 DSP,ARM,FPGA的区别 (10)1 CPU(Central Processing Unit,中央处理器)中央处理器(CPU)是电子计算机的主要器件之一,其功能主要是解释计算机指令及处理计算机软件中的数据。
1.1 CPU的组成CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。
运算器:进行算术运算和逻辑运算(部件:算数逻辑单元、累加器、寄存器组、路径转换器、数据总线)。
控制器:控制程序的执行,包括对指令进行译码、寄存,并按指令要求完成所规定的操作,即指令控制、时序控制和操作控制。
复位、使能(部件:计数器、指令暂存器、指令解码器、状态暂存器、时序产生器、微操作信号发生器)。
寄存器:用来存放操作数、中间数据及结果数据。
1.2 CPU的工作原理CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,将指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作,从而完成一条指令的执行。
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C P U;M P U;M C U三者以及A R MD S P F P G A三者的区别集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]CPU MPU MCU1 CPU(Central Processing Unit,中央处理器)中央处理器(CPU)是电子计算机的主要器件之一,其功能主要是解释计算机指令及处理计算机软件中的数据。
CPU的组成CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。
运算器:进行算术运算和逻辑运算(部件:算数逻辑单元、累加器、寄存器组、路径转换器、数据总线)。
控制器:控制程序的执行,包括对指令进行译码、寄存,并按指令要求完成所规定的操作,即指令控制、时序控制和操作控制。
复位、使能(部件:计数器、指令暂存器、指令解码器、状态暂存器、时序产生器、微操作信号发生器)。
寄存器:用来存放操作数、中间数据及结果数据。
CPU的工作原理CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,将指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作,从而完成一条指令的执行。
可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。
注:指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。
指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。
有的指令中也直接包含操作数本身。
第一阶段:提取从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。
由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置,程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。
换言之,程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。
提取指令之后,程序计数器根据指令长度增加存储器单元。
指令的提取必须常常从相对较慢的存储器寻找,因此导致CPU等候指令的送入。
这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。
第二阶段:解码CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。
在解码阶段,指令被拆解为有意义的片断。
根据CPU的指令集架构(Instruction Set Architecture, ISA)定义将数值解译为指令。
一部分指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。
其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。
这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值),或是一个空间的定址值:暂存器或存储器位址,以定址模式决定。
在旧的设计中,CPU里的指令解码部分是无法改变的硬件设备。
不过在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中,一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。
这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写,方便变更解码指令。
第三阶段:执行在提取和解码阶段之后,接着进入执行阶段。
该阶段中,连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。
例如,要求一个加法运算,算数逻辑单元(ALU,Arithmetic Logic Unit)将会连接到一组输入和一组输出。
输入提供了要相加的数值,而输出将含有总和的结果。
ALU内含电路系统,易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。
如果加法运算产生一个对该CPU的处理而言过大的结果,在标志暂存器里,运算溢出(Arithmetic Overflow)标志可能会被设置。
第四阶段:写回以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。
运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。
在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较便宜的主记忆体中。
某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果。
这些一般称作“跳转”(Jumps),并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。
许多指令也会改变标志暂存器的状态位元。
这些标志可用来影响程式行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。
例如,以一个“比较”指令判断两个值的大小,根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。
这个标志可由随后的跳转指令来决定程式动向。
在执行指令并写回结果之后,程序计数器的值会递增,反覆整个过程,下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。
如果完成的是跳转指令,程序计数器将会修改成跳转到的指令位址,且程序继续正常执行。
许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码,并且同时执行。
这个部分一般涉及“经典RISC管线”,那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及(常称为微控制器Microcontroller)。
2 MPU(Microprocessor Unit,微处理器)就物理性来说,MPU就是一块集成了数量庞大的微型晶体管与其他电子组件的半导体集成电路(Integrated Circuit, IC)芯片。
微处理器(MPU)通常代表一个功能强大的CPU,但不是为任何已有的特定计算目的而设计的芯片。
MPU与传统的CPU相比,具有体积小、重量轻和容易模块化等优点。
MPU的组成MPU的组成部分有:算术逻辑单元(ALU,Arithmetic Logical Unit);累加器和通用寄存器组;程序计数器;运算器;时序和逻辑控制电路;数据和地址总线。
其中运算器和控制器是其主要组成部分。
MPU能完成取指令、执行指令,以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作,是微型计算机的运算控制部分。
它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。
常见的MPU有Motorola的68K系列和Intel的X86系列。
MPU的分类根据处理对象的不同分类:用作处理通用数据时,叫作中央处理器(Central Processing Unit, CPU)这也是最为人所知的应用(如:Intel Pentium CPU);专用于作图像数据处理的,叫作图形处理器(Graphics Processing Unit, GPU)(如Nvidia GeForce 6150 GPU);用于音频数据处理的,叫作音频处理器(Audio Processing Unit, APU)(如Creative emu10k1 APU)等等。
MPU的体系结构:冯·诺伊曼结构和哈佛结构冯·诺伊曼结构冯·诺伊曼结构(或普林斯顿结构)是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。
目前使用冯·诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。
除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、安谋公司的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器也采用了冯·诺伊曼结构。
哈佛结构哈佛结构是一种将程序指令存储器和数据存储器分开的存储器结构。
中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。
程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。
哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。
其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。
目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了上面提到的Microchip公司的PIC系列芯片,还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和Advanced RISC Machines(安谋)公司的ARM9、ARM10和ARM11,51单片机也属于哈佛结构。
MPU的典型代表:DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)DSP(Digital signal processor)是一种特殊结构的CPU,有自己的完整指令系统;它专门用于处理数字信号的各种功能,如FFT、数字滤波算法、加密算法和复杂控制算法等。
其工作原理是,接受模拟信号并转换成‘0’和‘1’的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。
DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,包括控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等,在其外围还可以连接若干存储器,并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本身就是一个微型计算机。
其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开(哈佛结构),可以同时访问指令和数据;(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7)可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
目前有许多微处理器(MPU)逐渐演化为微控制器(MCU)比如arm,因此这些概念开始融合,所以处理器包括CPU,MCU,DSP。
ARM目前是嵌入式处理器的代名词:由CPU,少量的RAM,FLASH,和其它接口封装而组成的。
3 MCU(Microcontroller Unit,微控制器/单片机)MCU的概念MCU是将微型计算机的主要部分(包括CPU,存储器,定时/计数器(Timer/Counter),各种I/O接口)集成在一个芯片上的单芯片微型计算机,实现嵌入式应用,故也称单片机(Single Chip Microcomputer,单片微型计算机)。
随后为了满足控制领域的嵌入式应用,单片机中不断扩展一些满足控制要求的电路单元,目前单片机已广泛称为微控制器(MCU)。
也有由微处理器发展的微控制器,比如Intel的386EX就是很成功的80386微处理器的微控制器版本,它与嵌入式应用的微处理器一样,也称为嵌入式微处理器。
嵌入式处理器的高端产品有:Advanced RISC Machines公司的ARM、Silicon Graphics公司的MIPS、IBM和Motorola的Power PC 、Intel的X86和i960芯片、AMD的Am386EM、Hitachi的SH RISC芯片。
MCU的概述绝大多数现在的单片机都是基于冯·诺伊曼结构的,这种结构清楚地定义了嵌入式系统所必需的四个基本部分:一个中央处理器核心,程序存储器(只读存储器或者闪存)、数据存储器(随机存储器)、一个或者更多的定时/计时器,还有用来与外围设备以及扩展资源进行通信的输入/输出端口,所有这些都被集成在单个集成电路芯片上。