CPU是中央處理器 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(jié)構(gòu)的處理器,是去除了集成外設(shè)的MCU;DSP運算能力強,擅長很多的重復(fù)數(shù)據(jù)運算,而MCU則適合不同信息源的多種數(shù)據(jù)的處理診斷和運算,側(cè)重于控制,速度并不如DSP。 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(xiàn)的微型計算機,在科學(xué)技術(shù)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(xiàn)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(xiàn),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(lǐng)域新的變革。在當(dāng)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
mcu cpu dsp 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(gòu)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(chǎn)生控制信號對相應(yīng)的部件進行控制,并執(zhí)行相應(yīng)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(shù)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(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號。再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化,并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H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(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序,遠遠超過通用微處理器,是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度,是最值得稱道的兩大特色。
1、數(shù)字信號處理器的內(nèi)核結(jié)構(gòu)進一步改善,多通道結(jié)構(gòu)和單指令多重數(shù)據(jù)(SIMD)、特大指令字組(VLIM)將在新的高性能處理器中將占主導(dǎo)地位,如Analog Devices的 ADSP-2116x。
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(wù)的通用處理器能很好執(zhí)行智能控制任務(wù),但是數(shù)字信號處理功能很差。而DSP的功能正好與之相反。在許多應(yīng)用中均需要同時具有智能控制和數(shù)字信號處理兩種功能,如數(shù)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(jié)合起來,用單一芯片的處理器實現(xiàn)這兩種功能,將加速個人通信機、智能電話、無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的開發(fā),同時簡化設(shè)計,減小PCB體積,降低功耗和整個系統(tǒng)的成本。例如,有多個處理器的Motorola公司的DSP5665x,有協(xié)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(chǎn)品?;ヂ?lián)網(wǎng)和多媒體的應(yīng)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(shù)高檔GPP如Pentium 和PowerPC都是SIMD指令組的超標量結(jié)構(gòu),速度很快。LSI Logic 公司的LSI401Z采用高檔CPU的分支預(yù)示和動態(tài)緩沖技術(shù),結(jié)構(gòu)規(guī)范,利于編程,不用擔(dān)心指令排隊,使得性能大幅度提高。Intel公司涉足數(shù)字信號處理器領(lǐng)域?qū)铀龠@種融合。
4、DSP 和SOC的融合:
SOC(System-On-Chip)是指把一個系統(tǒng)集成在一塊芯片上。這個系統(tǒng)包括DSP 和系統(tǒng)接口軟件等。比如Virata公司購買了LSI Logic公司的ZSP400處理器內(nèi)核使用許可證,將其與系統(tǒng)軟件如USB、10BASET、以太網(wǎng)、UART、GPIO、HDLC等一起集成在芯片上,應(yīng)用在xDSL上,得到了很好的經(jīng)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(chǎn)品應(yīng)用于通訊系統(tǒng)。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(xiàn)場編程門陣列器件。它和DSP集成在一塊芯片上,可實現(xiàn)寬帶信號處理,大大提高信號處理速度。據(jù)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(nèi)核。設(shè)計者可以在FPGA中集成一個或多個Turbo內(nèi)核,它支持多路大數(shù)據(jù)流,以滿足第三代(3G)WCDMA無線基站和手機的需要,同時大大
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(lǐng)域?qū)⒂袕V泛應(yīng)用。
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