cpu,mcu,dsp的區(qū)別是什么
cpu,mcu,dsp的區(qū)別是什么
cpu,mcu和dsp之間有什么區(qū)別呢?下面將由學習啦小編帶大家來解答這個疑問吧,希望對大家有所收獲!
什么是CPU,MCU,DSP
CPU是中央處理器
MCU是微控制器
DSP是數字信號處理器
CPU,MCU,DSP之間的區(qū)別
CPU和MCU之間的界限并不是很清晰,不過CPU主要用在電腦上,也算是控制器,MCU主要是工業(yè)控制領域,DSP用途也比較廣。比如說DSP可以實現MP3解碼,電機控制等。它的特點是處理速度比較快。
CPU(Central Processing Unit,中央處理器)發(fā)展出來三個分枝,一個是DSP(Digital Signal Processing/Processor,數字信號處理),另外兩個是MCU(Micro Control Unit,微控制器單元)和MPU(Micro Processor Unit,微處理器單元)。
MCU集成了片上外圍器件;MPU不帶外圍器件(例如存儲器陣列),是高度集成的通用結構的處理器,是去除了集成外設的MCU;DSP運算能力強,擅長很多的重復數據運算,而MCU則適合不同信息源的多種數據的處理診斷和運算,側重于控制,速度并不如DSP。
MCU區(qū)別于DSP的最大特點在于它的通用性,反應在指令集和尋址模式中。DSP與MCU的結合是DSC,它終將取代這兩種芯片。
在20世紀最值得人們稱道的成就中,就有集成電路和電子計算機的發(fā)展。20世紀70年代出現的微型計算機,在科學技術界引起了影響深遠的變革。在70年代中期,微型計算機家族中又分裂出一個小小的派系--單片機。隨著4位單片機出現之后,又推出了8位的單片機。MCS48系列,特別是MCS51系列單片機的出現,確立了單片機作為微控制器(MCU)的地位,引起了微型計算機領域新的變革。在當今世界上,微處理器(MPU)和微控制器(MCU)形成了各具特色的兩個分支。它們互相區(qū)別,但又互相融合、互相促進。與微處理器(MPU)以運算性能和速度為特征的飛速發(fā)展不同,微控制器(MCU)則是以其控制功能的不斷完善為發(fā)展標志的。
mcu .cpu .dsp 不同點在于他們的運算處理能力,以及側重的應用領域。
mcu 專注于工業(yè)控制,功能簡單,有一個alu(算數邏輯運算單元),成熟的經典的是8051.
cpu 功能強大,但是不側重于任何一點,優(yōu)勢均衡。適合于對于處理沒有嚴格要求的復雜系統。成熟經典的是x86、arm體系。
dsp 專注于數據處理,有多個alu,多用于多媒體應用等,需要大數據量的地方。
mcu、cpu、dsp三者按處理能力來排列是正序。但是基本的原理是一致的,從相對簡單的mcu入門是明智的選擇。
MPU (Microprocessor Unit)微處理器
微機中的中央處理器(CPU)稱為微處理器(MPU),是構成微機的核心部件,也可以說是微機的心臟。它起到控制整個微型計算機工作的作用,產生控制信號對相應的部件進行控制,并執(zhí)行相應的操作。
在微機中,CPU被集成在一片超大規(guī)模集成電路芯片上,稱為微處理器(MPU),微處理器插在主板的cpu插槽中。
DSP(digital signal processor)是一種獨特的微處理器,是以數字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號,轉換為0或1的數字信號。再對數字信號進行修改、刪除、強化,并在其他系統芯片中把數字數據解譯回模擬數據或實際環(huán)境格式。它不僅具有可編程性,而且其實時運行速度可達每秒數以千萬條復雜指令程序,遠遠超過通用微處理器,是數字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數據處理能力和高運行速度,是最值得稱道的兩大特色。
1、數字信號處理器的內核結構進一步改善,多通道結構和單指令多重數據(SIMD)、特大指令字組(VLIM)將在新的高性能處理器中將占主導地位,如Analog Devices的 ADSP-2116x。
ADSP產品2、DSP 和微處理器的融合:
微處理器是低成本的,主要執(zhí)行智能定向控制任務的通用處理器能很好執(zhí)行智能控制任務,但是數字信號處理功能很差。而DSP的功能正好與之相反。在許多應用中均需要同時具有智能控制和數字信號處理兩種功能,如數字蜂窩電話就需要監(jiān)測和聲音處理功能。因此,把DSP和微處理器結合起來,用單一芯片的處理器實現這兩種功能,將加速個人通信機、智能電話、無線網絡產品的開發(fā),同時簡化設計,減小PCB體積,降低功耗和整個系統的成本。例如,有多個處理器的Motorola公司的DSP5665x,有協處理器功能的Massan公司FILU-200,把MCU功能擴展成DSP和MCU功能的TI公司的TMS320C27xx以及Hitachi公司的SH-DSP,都是DSP和MCU融合在一起的產品?;ヂ摼W和多媒體的應用需要將進一步加速這一融合過程。
3、DSP 和高檔CPU的融合:
大多數高檔GPP如Pentium 和PowerPC都是SIMD指令組的超標量結構,速度很快。LSI Logic 公司的LSI401Z采用高檔CPU的分支預示和動態(tài)緩沖技術,結構規(guī)范,利于編程,不用擔心指令排隊,使得性能大幅度提高。Intel公司涉足數字信號處理器領域將會加速這種融合。
4、DSP 和SOC的融合:
SOCSOC(System-On-Chip)是指把一個系統集成在一塊芯片上。這個系統包括DSP 和系統接口軟件等。比如Virata公司購買了LSI Logic公司的ZSP400處理器內核使用許可證,將其與系統軟件如USB、10BASET、以太網、UART、GPIO、HDLC等一起集成在芯片上,應用在xDSL上,得到了很好的經濟效益。因此,SOC芯片近幾年銷售很好,由1998年的1.6億片猛增至1999年的3.45億片。1999年,約39%的SOC產品應用于通訊系統。今后幾年,SOC將以每年31%的平均速度增長,到2004年將達到13億片。毋庸置疑,SOC將成為市場中越來越耀眼的明星。
5、DSP 和FPGA的融合:
FPGA是現場編程門陣列器件。它和DSP集成在一塊芯片上,可實現寬帶信號處理,大大提高信號處理速度。據報道,Xilinx 公司的Virtex-II FPGA對快速傅立葉變換(FFT)的處理可提高30倍以上。它的芯片中有自由的FPGA可供編程。Xilinx公司開發(fā)出一種稱作Turbo卷積編譯碼器的高性能內核。設計者可以在FPGA中集成一個或多個Turbo內核,它支持多路大數據流,以滿足第三代(3G)WCDMA無線基站和手機的需要,同時大大
WCDMA無線基站節(jié)省開發(fā)時間,使功能的增加或性能的改善非常容易。因此在無線通信、多媒體等領域將有廣泛應用。