dsp、单片机以及嵌入式微处理器区别

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DSP

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一、填空1. DSP的基本结构是采用____________结构,即程序和数据是分开的。

2.直流电机的控制主要采用的控制方式是____________。

3. DSP芯片的前缀“LF”说明片内有___________存储器;而以“LC”为前缀的芯片,片内有____________工艺的程序存储器。

4.寄存器ST1的CNF位决定B0的作用,当CNF=________时,映射到程序存储空间,CNF=__________时映射到数据存储空间。

5.当工作于______________计数模式时,通用定时器会产生一个非对称波形。

6.若系统时钟频率为40MHz,SCI的BRR值设置为4,则SCI的异步波特率为_________。

7.WD复位关键字寄存器(WDKEY),向WDKEY写入55h后紧接着写入_________则清楚WDCNTR寄存器。

8.自动排序器的两种工作模式分别是____ ____和_____ ____。

9.同传统的单片机中断处理方式类似,DSP中断的处理也有两种方法,分别是__________和____________。

10. DSP对外部存储器和外部功能器件的片选方法有两种:___________和____________。

答案:1、哈佛 2、电枢控制法 3、Flash、CMOS4、1、05、连续递增6、1067、AAh8、不中断的排序模式、启动/停止模式 9. 查询法、回调法10、片选法、译码选通法1.DSP与单片机、嵌入式微处理器的最大区别是能够________、_________地进行数字信号处理运算。

2. DSP的基本结构是采用____________结构,即程序和数据是分开的。

3. DSP的应用非常广泛,试举一个应用的例子_____ ___。

4. 数模转换过程可分为两个时段_____ ___和_____ ____5.如果m是一个特定的读写操作的所要求的时钟周期(CLKOUT)的数目,w是附件的等待状态的数目,那么操作将会花费___________个周期。

深入理解DSP、ARM、FPGA的区别与联系

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。

什么是DSP?DSP、单片机MCU、嵌入式微处理器的区别

什么是DSP?DSP、单片机MCU、嵌入式微处理器的区别

什么是DSP?DSP、单⽚机MCU、嵌⼊式微处理器的区别DSP有两个意思,既可以指数字信号处理这门理论,此时它是Digital Signal Processing的缩写;也可以是Digital Signal Processor的缩写,表⽰数字信号处理器,有时也缩写为DSPs,以⽰与理论的区别。

本书中DSP仅⽤来代表数字信号处理器。

DSP属于嵌⼊式处理器。

在介绍DSP之前,先扼要地介绍⼀下嵌⼊式处理器。

简单的说,嵌⼊式处理器就是嵌⼊到应⽤对象系统中的专⽤处理器,相对于通⽤CPU(如x86系列)⽽⾔,⼀般对价格尺⼨、功耗等⽅⾯限制⽐较多嵌⼊式处理器⼤体可分为以下⼏类:1 嵌⼊式微处理器嵌⼊式微处理器可谓是通⽤计算机中CPU的微缩版。

相对于通⽤CPU,嵌⼊式微处理器具有体积⼩、功耗少、成本低的优点,当然在速度上也慢⼀些嵌⼊式微处理器在软件配置上常常可以运⾏嵌⼊式操作系统,应⽤于⽐较⾼档的领域。

典型的如32位的ARM、64位的MIPS。

2 嵌⼊式微控制器嵌⼊式微控制器的最⼤特点是单⽚化,常称为单⽚机。

顾名思义,单⽚机就是将众多的外围设备(简称外设,如A/D,IO等)集成到⼀块芯⽚中,从⽽⼤幅度降低了成本。

单⽚机⾮常适合控制领域,典型的如⼤名⿍⿍的51系列。

3 专⽤微处理器相对于上述⽐较通⽤的类型,专⽤微处理器是专门针对某⼀特定领域的微处理器。

如昂贵的视频游戏机微处理器等。

DSP本质上也属于专⽤微处理器DSP对系统结构和指令进⾏了优化设计,使其更适合于执⾏数字信号处理算法(如FFT,FIR等)。

DSP运⾏速度⾮常快,在数字信号处理的⽅⽅⾯⾯⼤显⾝⼿。

由于越来越⼴泛的领域需要⾼速数字信号处理,DSP也有越来越通⽤化的倾向,常常可以把DSP单独列成⼀类。

TI的DSP包括哪些系列?⾃1982年推出第⼀款DSP后,德州仪器公司(Texas Instrument简称TI)不断推陈出新、完善开发环境,以其雄厚的实⼒在业界得到50%左右的市场份额。

【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

【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。

2023年关于cpu,mcu,dsp的区别是什么

2023年关于cpu,mcu,dsp的区别是什么

2023年关于cpu,mcu,dsp的区别是什么cpu,mcu,dsp是什么要解释两者的区别,要先明白两者的相同之处:两者都有总线和外界联系,有自己的缓存体系,以及数字和逻辑运算单元。

一句话,两者都为了完成计算任务而设计。

两者的区别在于存在于片内的缓存体系和数字逻辑运算单元的结构差异:CPU虽然有多核,但总数没有超过两位数,每个核都有足够大的缓存和足够多的数字和逻辑运算单元,并辅助有很多加速分支判断甚至更复杂的逻辑判断的硬件;GPU的核数远超CPU,被称为众核(NVIDIA Fermi有512个核)。

每个核拥有的缓存大小相对小,数字逻辑运算单元也少而简单(GPU初始时在浮点计算上一直弱于CPU)。

从结果上导致CPU擅长处理具有复杂计算步骤和复杂数据依赖的'计算任务,如分布式计算,数据压缩,人工智能,物理模拟,以及其他很多很多计算任务等。

GPU由于历史原因,是为了视频游戏而产生的(至今其主要驱动力还是不断增长的视频游戏市场),在三维游戏中常常出现的一类操作是对海量数据进行相同的操作,如:对每一个顶点进行同样的坐标变换,对每一个顶点按照同样的光照模型计算颜色值。

GPU的众核架构非常适合把同样的指令流并行发送到众核上,采用不同的输入数据执行。

在 -左右,图形学之外的领域专家开始注意到GPU与众不同的计算能力,开始尝试把GPU用于通用计算(即GPGPU)。

之后NVIDIA发布了CUDA,AMD 和等公司也发布了OpenCL,GPU开始在通用计算领域得到广泛应用,包括:数值分析,海量数据处理(排序,Map- Reduce等),金融分析等等。

简而言之,当程序员为CPU编写程序时,他们倾向于利用复杂的逻辑结构优化算法从而减少计算任务的运行时间,即Latency。

当程序员为GPU编写程序时,则利用其处理海量数据的优势,通过提高总的数据吞吐量(Throughput)来掩盖Lantency。

目前,CPU和GPU的区别正在逐渐缩小,因为GPU也在处理不规则任务和线程间通信方面有了长足的进步。

单片机、DSP、PLC、CPLD、FPGA、嵌入式的区别

单片机、DSP、PLC、CPLD、FPGA、嵌入式的区别

81632DSP:数字信号处理器,处理器采用哈弗结构,工作频率较高,能大幅度提高数字信号处理算法的执行效率。

MCU:微控制器,主要用于控制系统,工作频率一般来说比DSP低,硬件上具有多个IO 端口,同时也集成了多个外设,主要是便于在控制系统中的应用。

至于ARM处理器,个人认为是MCU的高级版本,ARM本身只是一个内核,目前已经有多个版本。

CPLD:复杂可编程逻辑器件FPGA:现场可编程门阵列后两者都是可编程器件,CPLD目前一半采用FLASH技术,而FPGA采用SRAM技术,这就决定了FPGA需要采用特定的配置技术。

同时FPGA的规模要比CPLD大得多,但CPLD应用起来相对要简单的多单片机单片机是集成了CPU ,ROM ,RAM 和I/ O 口的微型计算机。

它有很强的接口性能,非常适合于工业控制,因此又叫微控制器(MCU) 。

它与通用处理器不同,它是以工业测控对象、环境、接口等特点出发,向着增强控制功能,提高工业环境下的可靠性、灵活方便地构成应用计算机系统的界面接口的方向发展。

所以,单片机有着自己的特点。

品种齐全,型号多样自从INTEL 推出51 系列单片机,许多公司对它做出改进,发展成为增强型51 系列,而且新的单片机类型也不断涌现。

如MOTOROLA 和PHIL IPS 均有几十个系列,几百种产品。

CPU 从8 ,16 ,32 到64 位,多采用RISC 技术,片上I/O 非常丰富,有的单片机集成有A/ D ,“看门狗”,PWM ,显示驱动,函数发生器,键盘控制等,它们的价格也高低不等,这样极大地满足了开发者的选择自由。

低电压和低功耗随着超大规模集成电路的发展,NMOS 工艺单片机被CMOS代替,并开始向HMOS 过渡。

供电电压由5V 降到3V ,2V 甚至到1V ,工作电流由mA 降至μA ,这在便携式产品中大有用武之地。

DSP 芯片DSP 又叫数字信号处理器。

顾名思义,DSP 主要用于数字信号处理领域,非常适合高密度,重复运算及大数据容量的信号处理。

DSP复习题

DSP复习题

《DSP 复习题》一题名词解释20哈佛结构,流水线,MIPS,MAC,MOPS,MFLOPS,DARAM(双访问存储器)二题填空题25●DSP的选择应从数据格式,数据宽度,运算速度,存储器的安排,开发的难易程度,支持多处理器,功耗和电源管理以及器件的封装几个方面来考虑。

●CAN的通信距离最远可达10KM(传输速度为5Kbps);最高通信速度可达1Mbps(传输距离40m)。

●TMS320F2812中串行外设接口SPI是一个高速的同步串行输入输出接口,其可编程的传输数据长度为 1~16位,工作于全双工时需要4个引脚参与数据传送,它们分别是 SPISIMO,SPISOMI,SPISTE,SPICLK ,并且具有两种工作方式,分别为主模式和从模式●串行总线与并行总线相比,具有较少的控制和数据线的优点,因而得到广泛应用。

串行接口可分为三种,分别为单总线、双总线和多总线接口。

SPI属于多总线接口。

●哈佛结构可以获得更高的数据处理速度。

TMS320F2812 采用了增强哈佛结构总线数目一共有6条,它们分别是PAB,DRAB,DWAB,PRDB,DRDB,DWDB三题简答题251、TMS320F2812的片内外设中,比如SCI,SPI和McBSP,大量采用FIFO用于串行数据传输。

试述什么是FIFO,其又有什么特点?(见笔记)2、试画出基本DSP系统的构成图,并加以说明。

(P2页)3、试画出DSP应用系统的设计流程图,并加以说明(P3页)4、简述什么是DSP(数字信号处理器),其有什么特点?(P5)5、试说明TI公司DSP芯片分类及其各自的特点和应用范围。

(P6)6、简述TMS320F2812 的SCI通信接口的特点;7、简述TMS320F2812 的SPI通信接口的特点;接受和发送可同时操作(可通过软件屏蔽调发送功能)通过中断(Interrupt)或查询方式(Poll Algorithms)实现发送和接收操作12个SPI模块控制寄存器(其中3个是FIFO,每个寄存器16位,低字节有效,高字16X16发送/接受FIFO,同时可延时发送(0~256个SPICLK 时钟)9、结合图说明TMS320F2812 锁相环工作原理。

嵌入式处理器的分类

嵌入式处理器的分类
• 嵌入式DSP是专门用于信号处理的嵌入式芯片。 • DSP处理器在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计,使其适合于执
行DSP算法,因而能够对离散时间信号进行极快的处理计算,提高了编 译效率和执行速度。
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3. 嵌入式DSP(Distal Signal Processor)
• 在数字滤波、FFT、频谱分析等方面,嵌入式 DSP获得了大规模的应用。
• SOC最大的特点就是成功实现了软、硬件无缝结合,直接在处理器片内嵌入式操作系统 的代码模块,满足了单片系统要求的高密度、高速度、高性能、小体积、低电压和低 功耗等指标。
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4.嵌入式片上系统(System on Chip)
• 目前比较典型的几款SoC产品包括Simens的TriCore、Philips的Smart XA、Motorola 的M-Core、某此ARM系列器件、Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。
• Introduced in1874 • 8-bit architecture • Still used in some
micorcontroller applications!
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1.嵌入式微控制器(MicroController)
• 与嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单 片化,体积大大减少,从而使功耗和成本降低,可 靠性提高。
嵌入式处理器的分类
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学习内容
1. 嵌入式微控制器(MCU) 2. 嵌入式微处理器(MPU) 3. 嵌入式DSP处理器(DSP) 4. 嵌入式片上系统(SOC)
3
嵌入式处理器的分类
嵌入式处理器
嵌入理器 (DSP)
嵌入式片上系统 (SoC)
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1.嵌入式微控制器(MicroController)

单片机与DSP芯片区别(一)

单片机与DSP芯片区别(一)

单片机与DSP芯片区别(一)引言:单片机(Microcontroller)和DSP(Digital Signal Processor)芯片是嵌入式系统中常见的两种处理器。

尽管它们在处理数字信号方面有一些相似之处,但它们在架构、功能和应用领域上存在着显著区别。

本文将介绍单片机和DSP芯片的区别,并从硬件设计、指令集体系结构、处理能力、资源管理和编程环境五个方面进行详细阐述。

一、硬件设计1. 单片机通常集成了处理器核、存储器、输入输出端口和外设控制器等关键组件,形成一个完整的计算平台。

2. DSP芯片支持更复杂和精确的数字信号处理,具有更多的算术逻辑单元(ALU)和专门设计的数据通路。

3. 单片机通常支持多种外设,如GPIO、UART、I2C和SPI等,适用于各种嵌入式应用。

4. DSP芯片通常设计用于高性能的信号处理任务,如音频和视频处理,它们具有更多的片内RAM和DMA控制器。

二、指令集体系结构1. 单片机常用的指令集体系结构包括CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)两种。

2. DSP芯片通常采用定制的指令集体系结构,专为数字信号处理任务进行了优化。

3. 单片机的指令集较为通用,适用于广泛的应用领域。

4. DSP芯片的指令集更加专注于数字信号处理,提供更高效的算法和运算指令。

三、处理能力1. 单片机的处理能力较低,适用于一些简单的控制和监测任务。

2. DSP芯片具有优秀的浮点运算性能和高速数字信号处理能力,适用于复杂的算法运算。

3. 单片机的频率通常在几十MHz到几百MHz之间。

4. DSP芯片通常具有更高的运行频率,以满足对实时性要求较高的应用需求。

四、资源管理1. 单片机通常具有有限的存储容量,包括Flash存储器和RAM。

2. DSP芯片通常具有更大的片上内存(On-chip Memory),能够存储更多的数据和指令。

3. 单片机通常使用栈和堆来进行存储和管理。

4. DSP芯片通常提供专门的缓冲区和数据管理单元(DMA)等资源管理功能。

CPUMPUMCUSoCDSP的简单比较

CPUMPUMCUSoCDSP的简单比较

CPUMPUMCUSoCDSP的简单比较CPU与MPU在微机中,CPU被集成在一片超大规模集成电路芯片上,称为微处理器(MPU),微处理器插在主板的cpu插槽中。

MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。

与计算机处理器不同的是,在实际嵌入式应用中,只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,去除其他的冗余功能部分,这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。

以上两种定义,一个是PC中的MPU、一个是嵌入式中的MPU 。

暂时来看,MPU 略等于CPU CPU与MPU、MCU、DSP、SoCCPU(Central Processing Unit)中央处理器MPU(Microl Processor Unit)微处理器MCU(Microl Control Unit)微控制器DSP(Digital Signal Processor )数字信号处理器SoC(System on Chip)系统级芯片CPU是一台计算机的运算核心和控制核心,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。

MPU是微机中的中央处理器(CPU)称为微处理器(MPU)MCU又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机,是指随着大规模集成电路的出现及其发展,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,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。

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。

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。

SoC是集成规模极大(几百万到几千万个门电路)的芯片。

可以理解为MCU的进化版。

ARM,单片机,FPGA,嵌入式,DSP

ARM,单片机,FPGA,嵌入式,DSP

简单的说,嵌入式是嵌入式系统的简称,所谓嵌入式系统是指嵌入到应用对象中的专用计算机系统。

这里的对象就是指产品,比如日常使用的冰箱、空调、洗衣机,或者手机、游戏机等。

这些产品中都有计算机系统,这类计算机系统就是嵌入式计算机系统。

至于单片机、ARM、FPGA、DSP等都是实现嵌入式系统的硬件平台。

根据对象体系的功能复杂性和计算处理复杂性,提供的不同选择。

对于简单的家电控制嵌入式系统,采用简单的8位单片机就足够了,价廉物美,对于手机和游戏机等,就必须采用32位的ARM和DSP等芯片了。

FPGA是一种更偏向硬件的实现方式。

所以要学习嵌入式,要从单片机开始,然后学习ARM和DSP之类我个人认为你说的刚好相反。

不是别的,FPGA就是自己构建硬件电路,而DSP有内嵌的硬件乘法模块。

单片机应该是偏软的,比如说吧, 现在基本上可以完全用高级语言(如C)来编写单片机程序,而DSP 确还是要用到汇编。

你要知道,汇编可以说就是硬件语言。

呵呵,希望对你有用————ARM、FPGA和DSP的特点和区别是什么?发布时间:2009-5-8 14:25 发布者:ARM 阅读次数:833 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。

单片机与DSP芯片区别(二)2024

单片机与DSP芯片区别(二)2024

单片机与DSP芯片区别(二)引言:单片机(Microcontroller)和DSP芯片(Digital Signal Processor)是嵌入式系统中常用的两种处理器。

虽然它们都被广泛应用于各种应用中,但它们在设计结构、应用领域和性能特点方面存在一些显著的区别。

本文将继续探讨单片机和DSP芯片之间的区别,以帮助读者更好地理解和选择适合自己的处理器。

正文:一、设计结构的差异1. 单片机常采用CISC架构,而DSP芯片通常采用RISC架构。

2. 单片机集成了处理器核心、存储器、IO接口等功能于一个芯片中,而DSP芯片通常更专注于数学运算和信号处理。

3. 单片机常具有通用性和可编程性,而DSP芯片则针对特定应用领域进行了优化。

二、应用领域的差异1. 单片机主要应用于控制型任务,如家电控制、工业自动化等。

2. DSP芯片主要应用于信号处理、音频处理、图像处理等领域。

3. 单片机适用于实时性要求不高且计算量较小的任务,而DSP芯片则适用于对实时性和计算能力要求较高的任务。

三、性能特点的差异1. 单片机通常主频较低,运算速度相对较慢,但具有低功耗和较强的IO能力。

2. DSP芯片通常具有高速的浮点运算能力,适用于高性能计算需求。

3. 单片机通常具有较小的存储器容量,而DSP芯片则通常具有较大的存储器容量。

四、编程和开发环境的差异1. 单片机编程通常使用C语言或汇编语言进行开发。

2. DSP芯片编程通常使用特定的DSP语言进行开发,如MATLAB、Simulink等。

3. 单片机通常具有更广泛的开发工具和支持社区。

五、成本和可用性的差异1. 单片机通常价格较低,且易于获得。

2. DSP芯片通常价格较高,且较难获得。

3. 单片机通常具有更广泛的选择范围和市场竞争力。

总结:单片机和DSP芯片在设计结构、应用领域、性能特点、编程和开发环境以及成本和可用性等方面存在明显的差异。

了解这些区别,能够帮助开发人员在选择合适的处理器时进行有针对性的选择,以满足项目需求。

详细剖析嵌入式和单片机的区别

详细剖析嵌入式和单片机的区别

详细剖析嵌入式和单片机的区别什么是单片机首先明确概念,什么是单片机,单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。

从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。

比如最经典的51系列单片机,外观只是一块一个拇指大小的长方体芯片,共40个引脚,里面包含了逻辑运算单元。

实际上也就是一个cpu。

在最开始接触单片机的时候,还曾经有过一个疑问,为什么单片机是黑色的而不可以是别的颜色,后来才知道是单片机材料的限制。

对单片机而言,其实一个芯片就是全部,其他的比如单片机最小系统都是为了单片机的正常运作而加入其他元件,比如晶振,5v电源,电感电阻等。

当然最小系统只能保证单片机正常运行,几乎实现不了基于单片机的任何应用。

为了使单片机实现应用,必须要加入其他外设。

比如按键,led灯,led 屏,蜂鸣器,各种sensor。

这也就是市面上很多公司都在做的单片机开发板。

总结,单片机就是完成运算、逻辑控制、通信等功能的单一模块。

也就是单片机真的姓“单”。

DSP芯片也可以认为是一个单片机。

当然它们性能很强大,但是功能依然很单一,总之就是处理数据、逻辑。

什么是嵌入式那么什么是嵌入式呢,一般说嵌入式都是指嵌入式系统,IEEE(InsTItuteof Electrical and ElectronicsEngineers,美国电气和电子工程师协会)对嵌入式系统的定义:“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。

嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。

通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。

SOPC 与 MCU,DSP,FPGA的区别

SOPC 与 MCU,DSP,FPGA的区别

SOPC、 MCU、DSP和FPGA嵌入式系统发展朝着小体积、低功耗、高性能的趋势发展。

MCU、DSP和FPGA 三种处理器在现代嵌入式系统中扮演的角色呈现三分天下的局面,它们各自具有独特的优势而在某方面又略显不足。

以51系列单片机和ARM微处理器为代表的MCU 家族因丰富的软件系统支持在控制和处理人机接口领域占据绝对的领先地位;然而在海量数据处理方面却被DSP占尽了风头;FPGA在高速复杂逻辑处理方面独占风骚,并且最近异军突起,凭借其超大规模的单芯片容量和硬件电路的高速并行运算能力,在信号处理方面也显示出突出的优势。

因而,MCU、DSP、FPGA的结合将是未来嵌入式系统发展的趋势。

SOPC =MCU + DSP + FPGA,SOPC可以将MCU、DSP和FPGA完美结合!(1)SOPC MCU:目前,在大容量FPGA中可以嵌入16位或32位以上的MCU。

如Altera公司的FPGA可嵌入一个或多个软核CPU(Nios或NiosII),或预嵌入ARM等微处理器;SOPC⊇MCU(2)SOPC DSP:DSP对海量数据快速处理的优异性能主要在于它的流水线计算技术,只有规律的加减乘除等运算才容易实现流水线的计算方式。

然而,这种运算方式也较容易用FPGA的硬件门电路来实现。

目前,实现各种实现DSP算法的IP核已经相当丰富和成熟,例如,FFT、IIR、FIR、Codec等等。

有实践证明,用FPGA实现的MPEG4压缩/解压速度比通用DSP实现快10倍以上。

利用相关工具(例如DSP Builder)可以很方便地把现有的数字信号处理IP添加到工程中去。

SOPC⊇DSP (3)SOPC FPGA:SOPC一般采用大容量FPGA作为载体,除了在一片FPGA中定制MCU处理器和DSP功能模块外,还可以设计其它逻辑功能模块,实现MCU+DSP+FPGA在一片芯片上集成。

如可采用ALTERA公司的Cyclone、Stratix、StratixII等大容量FPGA实现片上系统。

DSP与单片机的区别

DSP与单片机的区别

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

ARM:具有强大的事务处理功能,可以配合嵌入式操作系统使用单片机:适用于简单的测控系统,功能相对简单,价格较低ARM是通用处理器,和x86一样,可以在上面跑各种操作系统。

DSP根据名字就知道他是干嘛的了,一般用来作为专门处理数字信号。

单片机的工作ARM和dsp都能作,只是它便宜(而且有些单片机可靠性比arm 和dsp都要强,比如工业控制用的单片机),主要当作简单的控制器来使用,比如工业中的温度控制等。

单片机展开编辑本段单片机的工作过程单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一种基本操作;单片机所能执行的全部指令,就是该单片机的指令系统,不同种类的单片机,其指令系统亦不同。

为使单片机能自动完成某一特定任务,必须把要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令),这一系列指令的集合就成为程序,程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。

存储器由许多存储单元(最小的存储单位)组成,就像大楼房有许多房间组成一样,指令就存放在这些单元里,单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间号一样,每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号,该地址号称为存储单元的地址,这样只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存储的指令就可以被取出,然后再被执行。

程序通常是顺序执行的,所以程序中的指令也是一条条顺序存放的,单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行,必须有一个部件能追踪指令所在的地址,这一部件就是程序计数器PC(包含在CPU中),在开始执行程序时,给PC赋以程序中第一条指令所在的地址,然后取得每一条要执行的命令,PC在中的内容就会自动增加,增加量由本条指令长度决定,可能是1、2或3,以指向下一条指令的起始地址,保证指令顺序执行。

DSP原理及应用考试卷答案

DSP原理及应用考试卷答案

3、若链接器命令文件的MEMORY 部分如下所示:MEMORY{PAGE 0: PROG: origin=C00h, length=1000hPAGE 1: DATA : origin=80h, length=200h}则下面说法不正确的是(A )A 、 程序存储器配置为4K 字大小B 、程序存储器配置为8K 字大小C 、 数据存储器配置为512字大小D 、数据存储器取名为DATA6、假定AR3中当前值为200h ,AR0中的值为20h ,下面说法正确的是( )A 、在执行指令*AR3+0B 后,AR3的值是200h ;B 、在执行指令*AR3—0B 后,AR3的值为23Fh;C 、在执行指令*AR3-0B 后,AR3的值是180h ;7、下面对一些常用的伪指令说法正确的是:( D )A 、.def 所定义的符号,是在当前模块中使用,而在别的模块中定义的符号;B 、。

ref 所定义的符号,是当前模块中定义,并可在别的模块中使用的符号;C 、.sect 命令定义的段是未初始化的段;D 、。

usect 命令定义的段是未初始化的段。

8、在采用双操作数的间接寻址方式时,要使用到一些辅助寄存器,在此种寻址方式下,下面的那些辅助寄存器如果使用到了是非法的( D )A 、AR2B 、AR4C 、AR5D 、AR63、假设AR3的当前值为200h ,当使用以下TMS320C54XX 寻址模式后其中的值为多少?假定AR0的值为20h 。

(1)*AR3+0(2)*AR3-0(3)*AR3+(4)*AR32.在直接寻址中,指令代码包含了数据存储器地址的低 7 位.当ST1中直接寻址编辑方式位CPL =0 时,与DP 相结合形成16位数据存储器地址;当ST1中直接寻址编辑方式位CPL =1 时,加上SP 基地址形成数据存储器地址。

3.TMS320C54有两个通用引脚,BIO 和XF , BIO 输入引脚可用于监视外部接口器件的状态; XF 输出引脚可以用于与外部接口器件的握手信号.4.累加器又叫做 目的寄存器 ,它的作用是存放从ALU 或乘法器/加法器单元 输出的数据。

DSP与单片机的区别

DSP与单片机的区别

DSP与单片机的区别DSP与单片机在结构上的区别DSP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具,其主机应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

单片机又称单片微控制器,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。

概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

DSP与单片机主要有以下区别。

1 存储器结构不同单片机使用冯.诺依曼存储器结构,核心是ALU。

这种结构中,只有一个存储器空间通过一组总线(一个地址总线和一个数据总线)连接到处理器核。

大多数DSP采用了哈佛结构,核心是乘法器和加法器,将存储器空间划分成两个,分别存储程序和数据。

2 专门的寻址方式DSP处理器往往都支持专门的寻址模式,例如,模块(循环)寻址、位倒序寻址。

这些非常专门的寻址模式在GPP中是不常使用的,只有用软件来实现。

3 对密集的乘法运算的支持与单片机相比,DSP器件具有较高的集成度。

DSP具有更快的CPU,更大容量的存储器,内置有波特率发生器和FIFO缓冲器。

提供高速、同步串口和标准异步串口。

DSP器件采用改进的哈佛结构,具有独立的程序和数据空间,允许同时存取程序和数据。

内置高速的硬件乘法器,增强的多级流水线,使DSP器件具有高速的数据运算能力。

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。

DSP器件还提供了高度专业化的指令集,提高了FFT快速傅里叶变换和滤波器的运算速度。

4 功耗DSP功耗低,C2812 I/O口电压3.3,内核电压1.8V,单片机I/O 口是5V电压。

明显的功耗区别,不过DSP在普通控制上就不爽了,毕竟大部分外设还是5V。

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。

第1章习题解答

第1章习题解答

第1章思考题及习题1参考答案四、简答1. 微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别?答:微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓,微处理器芯片本身不是计算机。

而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统,单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。

2. AT89S51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品?“S”的含义是什么?答:相当于MCS-51系列中的87C51,只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。

3. 单片机可分为商用、工业用、汽车用以及军用产品,它们的使用温度范围各为多少?答:商用:温度范围为0~+70℃;工业用:温度范围为-40~+85℃;汽车用:温度范围为-40~+125℃;军用:温度范围为-55~+150℃。

4. 解释什么是单片机的在系统编程(ISP)与在线应用编程(IAP)。

答:单片机的在系统编程ISP(In System Program),也称在线编程,只需一条与PC机USB口或串口相连的ISP下载线,就可把仿真调试通过的程序代码从PC机在线写入单片机的Flash存储器内,省去了编程器。

在线应用编程(IAP)就是可将单片机的闪存内的应用程序在线修改升级。

5. 什么是“嵌入式系统”? 系统中嵌入了单片机作为控制器,是否可称其为“嵌入式系统”?答:广义上讲,凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”,如单片机、DSP、嵌入式微处理器,都称其为“嵌入式系统”。

但多数人把“嵌入”嵌入式微处理器的系统,称为“嵌入式系统”。

目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。

目前人们所说的“嵌入式系统”,多指后者。

6. 嵌入式处理器家族中的单片机、DSP、嵌入式微处理器各有何特点?它们的应用领域有何不同?答:单片机体积小、价格低且易于掌握和普及,很容易嵌入到各种通用目的的系统中,实现各种方式的检测和控制。

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DSP 、单片机以及嵌入式微处理器都是嵌入式家族的一员。

最大区别是DSP 能够高速、实时地进行数字信号处理运算。

数字信号处理运算的特点是乘/加及反复相乘
求和(乘积累加)。

为了能快速地进行数字信号处理的运算,(1)DSP设置了硬件乘法/累加器,(2)能在单个指令周期内完成乘/加运算。

(3)为满足FFT、卷积等数字信号处理的特殊要求,目前DSP大多在指令系统中设置了“循环寻址”及“位倒序”寻址指令和其他特殊指令,使得寻址、排序的速度大大提高。

DSP完成1024复点FFT的运算,所需时间仅为微秒量级。

高速数据的传输能力是DSP高速实时处理的关键之一。

新型的DSP设置了单独的DMA总线及其控制器,在不影响或基本不影响DSP处理速度的情况下,作并行的数据传送,传送速率可达每秒百兆字节。

DSP内部有流水线,它在指令并行、功能单元并行、多总线、时钟频率提高等方面不断创新和改进。

因此,DSP与单片机、嵌入式微处理器相比,在内部功能单元并行、多DSP核并行、速度快、功耗小、完成各种DSP算法方面尤为突出。

单片机也称微控制器或嵌入式控制器,它是为中、低成本控制领域而设计和开发的。

单片机的位控能力强,I/O接口种类繁多,片内外设和控制功能丰富、价格低、使用方便,但与DSP相比,处理速度较慢。

DSP具有的高速并行结构及指令、多总线,单片机却没有。

DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量更是单片机不可企及的。

嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU(微处理器)。

是嵌入式系统的核心。

为满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。

与工业控制计算机相比,嵌入式微处理器具有体积小、质量轻、成本低、可靠性高的优点,但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件,从而降低了系统的可靠性,技术保密性也较差。

在应用设计中,嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在专门设计的一块电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,可大幅度减小系统的体积和功耗。

目前,较流行的是基于ARM7、ARM9系列内核的嵌入式微处理器。

嵌入式微处理器与DSP的一个很大区别,就是嵌入式处理器的地址线要比DSP
的数目多,所能扩展的存储器空间要比DSP的存储器空间大的多,所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)。

RTOS是针对不同处理器优化设计的高效率、可靠性和可信性很高的实时多任务内核,它将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来,留给用户一个标准的应用程序接口(API),并根据各个任务的优先级,合理地在不同任务之间分配CPU时间。

RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。

常用的RTOS:Linux(为几百KB)和VxWorks(几MB)。

由于嵌入式实时多任务操作系统具有的高度灵活性,可很容易地对它进行定制或作适当开发,来满足实际应用需要。

例如,移动计算平台、信息家电(机顶盒、数字电视)、媒体手机、工业控制和商业领域(例如,智能工控设备、ATM机等)、电子商务平台,甚至军事应用,吸引力巨大。

所以,目前嵌入式微处理器的应用是继单片机、DSP之后的又一大应用热门。

但是,由于嵌入式微处理器通常不能高效地完成许多基本的数字处理运算,例如,乘法累加、矢量旋转、三角函数等。

它的
体系结构对特殊类型的数据结构只能提供通用的寻址操作,而DSP则有专门的简捷寻址机构和辅助硬件来快速完成。

所以嵌入式微处理器不适合高速、实时的数字信号处理运算。

而更适合“嵌入”到系统中,完成高速的“通用”计算与复杂
的控制用途。

DSP、单片机以及嵌入式微处理器三者各有所长,技术的发展使得DSP、单片机、嵌入式微处理器相互借鉴对方的优点,互相取长补短。

现在,部分单片机内部都有硬件乘法器,单片机内部
也有了DSP内部才有的流水线作业(但规模小些)借鉴PC机的优点,DSP内部也有了一定规模的高速缓存。

吸收Intel的嵌入式系统芯片和系统软件的优点。

有的DSP内部集成了高速运行的DSP内核及控制功能丰富的嵌入式处理器内核。

例如,内部集成有TI公司的C54xCPU内核和ARM公司的ARM7TDMIE内核的DSP,既具有高速的数据处理能力,又有各种类型的外设接口和位控能力,大大拓宽了DSP在控制领域的应用范围。

DSP在注重高速的同时,也在发展低价位控制芯片。

美国Cygnal公司的C8051F020 8位单片机,内部采用流水线结构,大部分指令的完成时间为1或2个时钟周期,峰值处理能力为25MIPS。

片上集成有8通道A/D、2路D/A、两路电压比较器,内置温度传感器、定时器、可编程数字交叉开关和64个通用I/O口、电源监测、看门狗、多种类型的串行总线(两个UART、SPI)等。

DSP的基本结构及主要特征DSP是一种具有特殊结构的微处理器,为了达到快速进行数字信号处理的目的,DSP的总线结构大都采用了程序和数据分开的形式,并具有流水线操作的功能,单周期完成乘法的硬件乘法器以及一套适合数字信号处理运算的指令集。

DSP的基本结构及主要特征如下。

1.程序和数据分开的哈佛结构就是将程序和数据存储在两个不同的存储空间中。

程序存储器空间和数据存储器空间分别独立编址。

传统的冯.诺依曼结构是程序存储器和数据存储器共用一个公共的存储空间和单一的地址和数据总线,依靠指令计数器中提供的地址来区分是指令、数据还是地址。

取指令和取数据都访问同一存储器空间,数据的吞吐率低。

在哈佛结构中,由于程序存储器和数据存储器分开,即每个存储器空间独立编址、独立访问,并具有独立的程序总线和数据总线,取指令和执行指令能
完全重叠进行。

现在的DSP普遍采用改进的哈佛结构,其结构、特点如下:(1)允许数据存放在程序存储器中,并被算术指令运算指令直接使用,增强了灵活性。

(2)指令存储在高速缓冲器(Cache)中,当执行本指令时,不需要再从存储器中读取指令,节省一个机器周期的时间。

2.流水线操作由于DSP芯片采用多组总线结构,允许CPU同时进行指令和数据的访问。

因此,可执行流水线操作。

执行一条指令,要经过取指、译码、取数、执行运算,需要若干个指令周期才能完成。

流水线技术是将各个步骤重叠起来进行。

即第一条指令取指、译码时,第二条指令取指;第一条指令取数时,第二条指令译码,第三条指令取指,依次类推。

例如,LF240x就可以实现4级流水线操作(图)。

3. 专门的硬件乘法器和乘加指令MAC在数字信号处理的算法中,大量的运算是乘法和累加,乘法和累加要占用绝大部分的处理时间。

例如,数字滤波、卷积、相关、向量和矩阵运算中,有大量的乘法和累加运算。

个人计算机:计算乘法需要多个周期用软件实现,DSP:设置了硬件乘法器以及乘加指令MAC,在单周期内取两个操作数一次完成乘加运算。

4. 特殊的指令指令系统中,专为实现数字信号处理的算法设置了专门的特殊指令。

例如:DMOV指令,把指令的数据复制到该地址加1的地址中,原单元的内容不变,即数据移位,相当于数字信号处理中的延迟,例如x(n)的延迟为x(n-1)。

另一特殊指令LTD,在一个指令周期可完成LT、DMOV和APAC三条指令的内容。

此外,指令系统中设置了“循环寻址”及“位倒序寻址”指令和其他特殊指令,使得寻址、排序的速度大大提高,从而能方便、快速地实现FFT算法。

5.丰富的片内存储器件和灵活的寻址方式片内集成Flash和双口RAM,通过片内总线访问这些存储空间,因此不存在总线竞争和速度匹配问题,从而大大提高了数据的读/写速度。

6. 独立的直接存储器访问(DMA)总线及其控制器DSP为DMA 单独设置了完全独立的总线和控制器
7. 高速的指令运行周期采用上述措施,DSP指令周期可为几十ns至几ns,甚至1ns以下。

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