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CPU：中央處理器 CPU 包括運(yùn)算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等，其本質(zhì)就是一個集成電路，實(shí)現(xiàn)的功能就是從一個地方讀出一個指令，從另一個地方讀出數(shù)據(jù)，然后根據(jù)指令的不同對數(shù)據(jù)做不同的處理，然后把結(jié)果存回某個地方，而不同架構(gòu)的CPU會有不同的指令、不同的存取方式、不同的速度、不同的效率等差異。 從實(shí)現(xiàn)運(yùn)算的角度，單片機(jī)、ARM、DSP都可以稱之為CPU 1、單片機(jī)：微控制器MCU 目前，單片機(jī)已廣泛稱作微控制器（MCU），單片機(jī)是一塊類似PC的芯片，只是沒PC強(qiáng)大，但它可以嵌入到其它設(shè)備中從而對其進(jìn)行操控。 單片機(jī)的多機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為功能集散系統(tǒng)、并行多機(jī)處理及局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 2、ARM:高效能RISC ARM內(nèi)核是一個嵌入式系統(tǒng)。RISC架構(gòu)的指令，寄存器和流水線特征使它非常適合于并行計算。 3、DSP:通用數(shù)字信號處理器 DSP是一種獨(dú)特的微處理器，是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。 這三個都是CPU，只不過是針對不同的應(yīng)用，CPU最主要的是解決運(yùn)算問題，計算機(jī)的CPU能夠訪問存儲器的數(shù)據(jù)和指令進(jìn)行運(yùn)算，因此從實(shí)現(xiàn)運(yùn)算這一點(diǎn)的角度上看，無論是單片機(jī)、ARM、DSP都可以稱之為CPU。 同時作為CPU的單片機(jī)、ARM、DSP，三者的區(qū)別 雖然單片機(jī)、ARM、DSP都被稱作CPU，但是它們之間還是有明顯區(qū)別的。 1、單片機(jī)是一種有完整計算機(jī)體系的芯片，適用于簡單的測控系統(tǒng)，功能相對簡單。 單片機(jī)的工作ARM和DSP都能作，單片機(jī)對于數(shù)字計算方面的指令少得多，DSP為了進(jìn)行快速的數(shù)字計算，提高常用的信號處理算法的效率，加入了很多指令，比如單周期乘加指令、逆序加減指令，塊重復(fù)指令等等，甚至將很多常用的由幾個操作組成的一個序列專門設(shè)計一個指令可以一周期完成，極大的提高了信號處理的速度。 由于數(shù)字處理的讀數(shù)、回寫量非常大，為了提高速度，采用指令、數(shù)據(jù)空間分開的方式，以兩條總線來分別訪問兩個空間，同時，一般在DSP內(nèi)部有高速RAM，數(shù)據(jù)和程序要先加載到高速片內(nèi)ram中才能運(yùn)行。 2、ARM是微處理器,具有強(qiáng)大的事務(wù)處理功能,可以配合嵌入式操作系統(tǒng)使用。 ARM最大的優(yōu)勢在于速度快、低功耗、芯片集成度高，多數(shù)ARM芯片都可以算作SOC，基本上外圍加上電源和驅(qū)動接口就可以做成一個小系統(tǒng)了，基于ARM核心處理器的嵌入式系統(tǒng)以其自身資源豐富、功耗低、價格低廉、支持廠商眾多的緣故，越來越多地應(yīng)用在各種需要復(fù)雜控制和通信功能的嵌入式系統(tǒng)中。 目前，采用ARM核的微處理器，即我們通常所說的ARM微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75％以上的市場份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個方面。 3、DSP適用于數(shù)字信號處理，例如FFT、數(shù)字濾波算法、加密算法和復(fù)雜控制算法等。 DSP實(shí)時運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序。DSP器件比16位單片機(jī)單指令執(zhí)行時間快8～10倍，完成一次乘加運(yùn)算快16～30倍，其采用的設(shè)計是數(shù)據(jù)總線和地址總線分開，使程序和數(shù)據(jù)分別存儲在兩個分開的空間，允許取指令和執(zhí)行指令完全重疊，其工作原理是接收模擬信號，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號，再對數(shù)字信號進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式，它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱道的兩大特色。 DSP芯片，由于它運(yùn)算能力很強(qiáng)，速度很快，體積很小，而且采用軟件編程具有高度的靈活性，因此為從事各種復(fù)雜的應(yīng)用提供了一條有效途徑。其主要應(yīng)用是實(shí)時快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。 |
