DSP与单片机的区别.docx

DSP与单片机在机构上的区别自从2000MCU和DSP完全分家,大家对DSP的认识多为将部分程序固化从而实现更快处理速度的MCU，但这个解释总是有点牵强人意。再加上目前流传着这样的一种说法：DSP取代单片机的技术和价格的市场条件已经成熟，大规模推广指日可待。真的是这样的吗？笔者不敢苟同。单片机和DSP各有所长，AVR90单片机是125纳秒一个周期（也是哈弗结构），其内部有SPI、UART等，如果用来作控制、数据采集，只要速度要求不是太高，那么都可以用它，而且用它比用DSP方便。但是如果你的工程中有比较多的算法，特别是信号处理算法，那么用DSP就对了，此时单片机是不能胜任的。自从2000年MCU和DSP完全分家,大家对DSP的认识多为将部分程序固化从而实现更快处理速度的MCU，但这个解释总是有点牵强人意。再加上目前流传着这样的一种说法：DSP取代单片机的技术和价格的市场条件已经成熟，大规模推广指日可待。真的是这样的吗？笔者不敢苟同。单片机和DSP各有所长，AVR90单片机是125纳秒一个周期（也是哈弗结构），其内部有SPI、UART等，如果用来作控制、数据采集，只要速度要求不是太高，那么都可以用它，而且用它比用DSP方便。但是如果你的工程中有比较多的算法，特别是信号处理算法，那么用DSP就对了，此时单片机是不能胜任的。1、单片机的简介所谓单片机就是在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、时钟、定时/计数器、多种功能的串行和并行I/O口。如Intel公司的8031系列等。除了以上基本功能外，有的还集成有A/D、D/A，如Intel公司的8098系列。单片机一般具有如下主要特点：（1）适合实时控制和操作任务（2）可预测的执行周期（3）擅长中断处理，特别是外部异步事件（4）比较多的I/O功能（5）程序较大（6）丰富的片上外设单片机的开发环境完备，开发工具齐全，应用资料众多。后备人才充足。国内大多数高校都开设了单片机课程和单片机实验。、DSP的简介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，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。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。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。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。 3、单片机与DSP的比较目前看来，单片机比DSP应用范围更广，但是DSP比单片机功能更强大。单片机一般用于要求低的场合，如4/8位的单片机。DSP适合于要求较高的场合，DSP主要面向数字信号处理设计，而单片机主要面向系统控制应用设计。DSP是单片机的一个分支。它有专门的FFT算法需要的特殊指令，流水线指令处理。能以较高的速度进行运算。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。有的片内集成了A/D和采样/保持电路，可提供PWM输出。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810倍，完成一次乘加运算快1630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。此外，DSP器件提供JTAG接口，具有更先进的开发手段，批量生产测试更方便，开发工具可实现全空间透明仿真，不占用用户任何资源。软件配有汇编/链接C编译器、C源码调试器。下面是单片机与DSP的比较图。区别DSP单片机总线结构哈佛/改进型哈佛结构冯.诺依曼结构乘加运算利用硬件乘法器，用单指实现多指令实现寻址方式利用硬件数据指针，实现逆序寻址普通寻址指令运行方式“流水线”方式，允许程序与数据存储器同时访问顺序运行指针配置专用运算器，复合指令可以在寄存器、运算单元处理变量的同时，使用指针访问数据存储器无复合指令功能循环控制利用硬件循环控制结构，实现无消耗循环控制每次循环都将消耗机器时间多处理系统提供具有很强同步机制的互锁指令无专用指令4.结论虽然DSP功能确实很强大，但是一个产品的设计要考虑，在满足需求的情况下它的性价比。如果你作一个遥控器，