扒一扒单片机、ARM、DSP是不是CPU

100000+ 2018-10-11 13:03 电子产品世界

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你知道单片机、ARM、DSP都是CPU吗,它们之间又有什么不同,小编进行了整理和编辑。


CPU:中央处理器

CPU 包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等,其本质就是一个集成电路,实现的功能就是从一个地方读出一个指令,从另一个地方读出数据,然后根据指令的不同对数据做不同的处理,然后把结果存回某个地方,而不同架构的CPU会有不同的指令、不同的存取方式、不同的速度、不同的效率等差异。

  

从实现运算的角度,单片机、ARM、DSP都可以称之为CPU。

  

单片机:微控制器MCU

目前,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,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。

  

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。

  

ARM:高效能RISC

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行计算。

  

DSP:通用数字信号处理器

DSP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,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

  

这三个都是CPU,只不过是针对不同的应用,CPU最主要的是解决运算问题,计算机的CPU能够访问存储器的数据和指令进行运算,因此从实现运算这一点的角度上看,无论是单片机、ARM、DSP都可以称之为CPU。


虽然单片机、ARM、DSP都被称作CPU,但是它们之间还是有明显区别的。

  

单片机、ARM、DSP三者的区别


单片机是一种有完整计算机体系的芯片,适用于简单的测控系统,功能相对简单


单片机的工作ARM和DSP都能作,单片机对于数字计算方面的指令少得多,DSP为了进行快速的数字计算,提高常用的信号处理算法的效率,加入了很多指令,比如单周期乘加指令、逆序加减指令,块重复指令等等,甚至将很多常用的由几个操作组成的一个序列专门设计一个指令可以一周期完成,极大的提高了信号处理的速度。

  

由于数字处理的读数、回写量非常大,为了提高速度,采用指令、数据空间分开的方式,以两条总线来分别访问两个空间,同时,一般在DSP内部有高速RAM,数据和程序要先加载到高速片内ram中才能运行。

  

ARM是微处理器,具有强大的事务处理功能,可以配合嵌入式操作系统使用


ARM最大的优势在于速度快、低功耗、芯片集成度高,多数ARM芯片都可以算作SOC,基本上外围加上电源和驱动接口就可以做成一个小系统了,基于ARM核心处理器的嵌入式系统以其自身资源丰富、功耗低、价格低廉、支持厂商众多的缘故,越来越多地应用在各种需要复杂控制和通信功能的嵌入式系统中。

  

目前,采用ARM核的微处理器,即我们通常所说的ARM微处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额,ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。

  

DSP适用于数字信号处理,例如FFT、数字滤波算法、加密算法和复杂控制算法等


DSP实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序。DSP器件比16位单片机单指令执行时间快8~10倍,完成一次乘加运算快16~30倍,其采用的设计是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。


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。


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