|
|
中央处理器是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心，它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
8 _6 c7 }. V. Z. C& ^0 ^* V0 b
8 D6 u# q( N$ t主要包括运算器和高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线。它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。
+ l# d* p# j# q- ]% U$ Q0 Q- _% K; L4 w+ Z
$ Z& M/ y& ^8 e目前，嵌入式处理器的高端产品有：Advanced RISC Machines公司的ARM、Silicon Graphics公司的MIPS、IBM和Motorola的Power PC 、Intel的X86和i960芯片、AMD的Am386EM、Hitachi的SH RISC芯片；掌上电脑的处理器有六类处理器，分别是：英特尔的PXA系列处理器、MIPS处理器、StrongARM系列处理器、日立SH3处理器、摩托罗拉龙珠系列处理器和德州仪器OMAP系列处理器。
; [) n0 T0 i( S: a0 V/ Y6 z# R- ^8 R/ U6 z& ^
, k' Z; r8 [8 ]* h6 q# c微处理器和微控制器区别所在5 v) [" b, k3 w; Z
微处理器和微控制器的区别，这样的区别主要集中在硬件结构、应用领域和指令集特征三个方面：
9 z7 |( }) K' G) c5 W$ s& p) T! f% S2 z. p' Y+ C
0 \) ~: I1 Q: m$ y+ t2 o
4 Q6 ?, W o! P- ` J8 q9 B6 a& B硬件结构; b' c2 ?! u. w( H
微处理器是一个单芯片CPU，而微控制器则在一块集成电路芯片中集成了CPU和其他电路，构成了一个完整的微型计算机系统。除了CPU，微控制器还包括RAM、ROM、一个串行接口、一个并行接口，计时器和中断调度电路。
, t1 m/ g3 X1 C2 ]& e* d
! c* h/ P" N" `9 T, u( y8 [9 y9 [& a' L0 {
3 t6 U' M: y y0 s$ Y
虽然片上RAM的容量比普通微型计算机系统还要小，但是这并未限制微控制器的使用。在后面可以了解到，微控制器的应用范围非常广泛。其中，微控制器的一个重要的特征是内建的中断系统。作为面向控制的设备，微控制器经常要实时响应外界的激励。
/ A: e+ v8 P* K8 e, a9 r1 H# p
) X+ M" c3 V9 n; H% u+ w
1 ]4 Y+ @* i& g$ I \: b( P7 v应用领域/ e, `( w8 f2 X+ _- F5 Q
微处理器通常作为微型计算机系统中的CPU使用，其设计正是针对这样的应用，这也是微处理器的优势所在。然而，微控制器通常用于面向控制的应用，系统设计追求小型化，尽可能减少元器件数量。4 d, w9 W, I8 K. }
& A' W) y* y; L+ z. q6 U
& F8 B4 f1 }: n" F* \0 a
% V9 H% ^ ~' N在过去，这些应用通常需要用数十个甚至数百个数字集成电路来实现。使用微控制器可以减少元器件的使用数量，只需一个微控制器、少量的外部元件和存储在ROM中的控制程序就能够实现同样的功能。: x; D* V! ~% }3 @0 g8 G
5 D* G7 c0 o* a3 F$ d; G9 P9 V* U6 |, w& C% |+ G' h- u
微控制器适用于那些以极少的元件实现对输入/输出设备进行控制的场合，而微处理器适用于计算机系统中进行信息处理。( u- C" y( n: G; e A8 t7 L* f9 }
" h- i) [! i* @$ v/ o7 G1 i3 B2 o
0 b+ A4 B( F5 u" `8 i6 ~
指令集特征# y8 ^7 y* r; l9 {
由于应用场合不同，微控制器和微处理器的指令集也有所不同。微处理器的指令集增强了处理功能，使其拥有强大的寻址模式和适于操作大规模数据的指令。微处理器的指令可以对半字节、字节、字，甚至双字进行操作。
' f( a, u( _+ g
6 O7 B3 ?: p% l, Y" G. f8 {* X# ^! b
, i+ Y; W( e1 J2 t+ Y
通过使用地址指针和地址偏移，微处理器提供了可以访问大批数据的寻址模式。自增和自减模式使得以字节、字或双字为单位访问数据变得非常容易。另外，微处理器还具有其他的特点，如用户程序中无法使用特权指令等。) G: y* o$ O2 Y$ U5 Z8 s
4 u0 c9 W+ Y& K6 ]! H; p# Q4 d
7 h; R o; N' \- u0 `微控制器的指令集适用于输入/输出控制。许多输入/输出的接口是单/位的。例如，电磁铁控制着马达的开关，而电磁铁由一个1位的输出端口控制。微控制器具有设置和清除单位的指令，也能执行其他面向位的操作，如对“位”进行逻辑与、或和异或的运算，根据标志位跳转等。
. b M9 R6 I* Z/ X1 n
* R# z) o+ c8 Z& ?# K( Z- P7 |6 B; u! b7 c8 u5 D% T
很少有微处理器具备这些强大的位操作能力，因为设计者在设计微处理器时，仅考虑以字节或更大的单位来操作数据。- \# r @# q& u5 P5 t6 b/ x
; G9 i2 ^5 E* T `: V. Z( w
, I l/ b5 R/ D6 NDSP芯片分类以及特点
8 _# a# w0 f5 K- f7 o数字信号处理器里的CPU是专门设计用来极快地进行离散时间信号处理计算的，比如那些需要进行音频和视频通信的场合。特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。- q' A% L! B& K1 m& u! s
' k, i6 D7 b- @; V8 m& c- s
2 f. T8 n! a0 a; P+ H/ y+ R1 a* y/ ?
根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：
& s$ d- i+ p+ u8 r6 J
! H6 ?! X, |$ H' z, w: Y3 |8 c5 I4 _/ W& T& I* V
% Z9 X5 o8 i. }! ]* {! y# D
- 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法
/ Z3 k0 G9 E* U. L/ [) M u - 程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据8 a. S* u4 \5 T6 w+ ^9 a6 X
- 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
; K- V3 }2 |' {& N6 H - 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持
% d! [5 h5 w5 P2 B- g8 V( z7 _ - 快速的中断处理和硬件I/O支持
# h% U% u; Z) o - 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器
6 g; }/ o, T0 g8 G1 d - 可以并行执行多个操作
# `7 X2 o7 E! Z7 O; o& L4 ~ - 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行
9 ?7 H3 I1 t- v % Z% n% V. g- g4 ^9 ^
; k" k0 {( Z. s8 D" p$ X* [7 v
当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些，DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。+ ^ l0 o" Z/ f. ]: O7 W
& A% w8 |" h3 y) Q! U2 u
2 z: o7 c. t" @! {DSP芯片可以按照下列三种方式进行分类。
. d7 N. p* D7 w3 z- s8 |& d9 D1 h( R$ ~+ z1 b- }( |6 W% a% Q
+ ^/ T n1 b' ~6 f" b9 U: [/ Z$ s
按基础特性分
5 V4 b. q+ n6 |7 g g0 e这是根据DSP芯片的工作时钟和指令类型来分类的。如果在某时钟频率范围内的任何时钟频率上，DSP芯片都能正常工作，除计算速度有变化外，没有性能的下降，这类DSP芯片一般称为静态DSP芯片。# v: z, v0 w# ~0 x
# B; h! [& d# W
! R* o( r$ Z0 |# M; S( O
@; R! J# b7 o. A3 [) B如果有两种或两种以上的DSP芯片，它们的指令集和相应的机器代码机管脚结构相互兼容，则这类DSP芯片称为一致性DSP芯片。例如，美国TI公司的TMS320C54X就属于这一类。/ H( V2 E2 `( N& R6 ^, a
- _# k9 U) f6 N0 e+ T% U
3 ~( |' [% ]* \. b. F4 b" H6 e- }9 Y
按数据格式分
, K; R* T5 v7 e& ?这是根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的DSP 芯片称为定点DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX系列、ADI公司的ADSP21XX系列、ATT公司的DSP16/16A、Motolora公司的MC56000等。( ?' ^' l6 ` N" p; A; i4 F9 v( C
: ?4 G! R5 e, T# K8 X1 r l4 d% ?
4 X0 {" L$ O! [+ a
2 N& B0 [2 ?+ b$ e以浮点格式工作的称为浮点DSP芯片，如 TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X，ADI公司的ADSP21XXX系列，ATT公司的DSP32/32C，Motolora公司的 MC96002等。! J) ?3 K' _* x
! }& w1 M( b8 k
. Z8 H- M# C/ c G
不同浮点DSP芯片所采用的浮点格式不完全一样，有的DSP芯片采用自定义的浮点格式，如TMS320C3X，而有的DSP芯片则采用IEEE的标准浮点格式，如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的 MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。; |/ J Z" t: f
/ p4 ]7 n2 B' G' X+ j
+ Z: S* b/ |5 r- i% S按用途分
4 Z: D; d4 |" i' \7 |# [7 b按照DSP的用途来分，可分为通用型DSP芯片和专用型DSP芯片。通用型DSP芯片适合普通的DSP应用，如TI公司的一系列DSP芯片属于通用型DSP芯片。专用DSP芯片是为特定的DSP运算而设计的，更适合特殊的运算，如数字滤波、卷积和FFT，如Motorola公司的DSP56200，Zoran公司的ZR34881，Inmos公司的IMSA100等就属于专用型DSP芯片。
5 l x4 E3 A$ \: c- E! u7 P4 l- Z R( t/ i9 [$ s) c" i4 z
# Z8 X2 j3 L& r y4 I1 | 敬请期待：五一抽奖活动 $ C9 \% f8 ~+ @0 t. v. N2 L
欢迎各位粉丝踊跃参与
1 k* @2 u& n6 H- [
2 k; F- m: Z0 k% Z↓↓↓↓点击阅读原文，查看更多新闻; n( o( W9 H7 b! E
3 _5 i3 t% k- f3 Q; N
来源：http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1556614806&ver=1577&signature=1-W3JhCW41VTOB3Qj1PMw1NYaWn4EuYcd9bztjlN6GxilxFjCVvMSFQkVOe1M6cXFZD71SoUxErHIy1UcVSdlp6sKEwO93mlkLwBGbOxQ9TfVeBNR*YrgGeuT*iUYJRB&new=1
S# G7 f0 ~& Z! i* ^7 z+ u& I; R免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！ |
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册
×
|
|手机版|小黑屋|梦想之都-俊月星空
( 粤ICP备18056059号 )|网站地图
发表于 2019-4-30 17:26:43
