單片機(jī)和DSP的區(qū)別是什么？

  一般來說，單片機(jī)是通用的cpu，比如說控制led燈，顯示溫度時(shí)間等，做一些軟件級(jí)別的計(jì)算。例如，你可以編寫crc32的軟件計(jì)算函數(shù)。而DSP主要做硬件級(jí)別的運(yùn)算，例如軟件傳參到指定的寄存器中，DSP硬件模塊可以直接算出結(jié)果并返回，速度比單片機(jī)軟件要快。

  一些廠商因此將通用CPU及DSP合并組成一個(gè)MPU，同時(shí)發(fā)揮兩者所長(zhǎng)。

  DSP與單片機(jī)的區(qū)別：

  1、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)不同

  單片機(jī)使用馮.諾依曼存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中，只有一個(gè)存儲(chǔ)器空間通過一組總線(一個(gè)地址總線和一個(gè)數(shù)據(jù)總線)連接到處理器核。

  大多數(shù)DSP采用了哈佛結(jié)構(gòu)，將存儲(chǔ)器空間劃分成兩個(gè)，分別存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。

  2、 對(duì)密集的乘法運(yùn)算的支持

  單片機(jī)不是設(shè)計(jì)來做密集乘法任務(wù)的，即使是一些現(xiàn)代的GPP，也要求多個(gè)指令周期來做一次乘法。而DSP處理器使用專門的硬件來實(shí)現(xiàn)單周期乘法。DSP處理器還增加了累加器寄存器來處理多個(gè)乘積的和。累加器寄存器通常比其他寄存器寬，增加稱為結(jié)果bits的額外bits來避免溢出。

  3、 零開銷循環(huán)

  DSP算法的一個(gè)共同的特點(diǎn)，即大多數(shù)處理時(shí)間都花在執(zhí)行較小的循環(huán)上，也就容易理解，為什么大多數(shù)的DSP都有專門的硬件，用于零開銷循環(huán)。所謂的零開銷循環(huán)是指處理器在執(zhí)行循環(huán)時(shí)，不用花時(shí)間去檢查循環(huán)計(jì)數(shù)器的值，條件轉(zhuǎn)移到循環(huán)大額頂部，將循環(huán)計(jì)數(shù)器減1。

  單片機(jī)是Single-chip Microcomputer的較準(zhǔn)確譯法，但能準(zhǔn)確反映單片機(jī)設(shè)計(jì)思想、并且有長(zhǎng)遠(yuǎn)技術(shù)眼光的詞匯是Microcontroller(微控制器)。

  DSP主要針對(duì)一些計(jì)算能力要求較高的應(yīng)用，如視頻圖像處理、智能機(jī)器人、數(shù)字無線、寬帶訪問、數(shù)字音頻、高分辨率成像和數(shù)字電機(jī)控制等。

  單片機(jī)應(yīng)用廣，主要利益于它的成本控制上，使它能在許多對(duì)計(jì)算能力要求不那么高的應(yīng)用立足。相信在未來幾年里，MCU市場(chǎng)關(guān)鍵增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力將來自于綠色能源，智能電子設(shè)備，以及電子產(chǎn)品的升級(jí)換代比如汽車電子。

  DSP器件與單片機(jī)的比較

  1. 單片機(jī)的特點(diǎn)

  所謂單片機(jī)就是在一塊芯片上集成了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM) 、時(shí)鐘、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、多種功能的串行和并行I/O口。如Intel公司的8031系列等。除了以上基本功能外，有的還集成有A/D、D/A，如Intel公司的8098系列。概括起來說，單片機(jī)具有如下特點(diǎn)：

  具有位處理能力，強(qiáng)調(diào)控制和事務(wù)處理功能。

  價(jià)格低廉。如低檔單片機(jī)價(jià)格只有人民幣幾元錢。

  開發(fā)環(huán)境完備，開發(fā)工具齊全，應(yīng)用資料眾多。

  后備人才充足。國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校都開設(shè)了單片機(jī)課程和單片機(jī)實(shí)驗(yàn)。

  2. DSP器件的特點(diǎn)

  與單片機(jī)相比，DSP器件具有較高的集成度。DSP具有更快的CPU，更大容量的存儲(chǔ)器，內(nèi)置有波特率發(fā)生器和FIFO緩沖器。提供高速、同步串口和標(biāo)準(zhǔn)異步串口。有的片內(nèi)集成了A/D和采樣/保持電路，可提供PWM輸出。DSP器件采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)空間，允許同時(shí)存取程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)置高速的硬件乘法器，增強(qiáng)的多級(jí)流水線，使DSP器件具有高速的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力。DSP器件比16位單片機(jī)單指令執(zhí)行時(shí)間快8～10倍完成一次乘加運(yùn)算快16～30倍。DSP器件還提供了高度專業(yè)化的指令集，提高了FFT快速傅里葉變換和濾波器的運(yùn)算速度。此外，DSP器件提供JTAG接口，具有更先進(jìn)的開發(fā)手段，批量生產(chǎn)測(cè)試更方便，開發(fā)工具可實(shí)現(xiàn)全空間透明仿真，不占用用戶任何資源。軟件配有匯編/鏈接C編譯器、C源碼調(diào)試器。目前國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用廣的DSP器件是美國(guó)德州儀器(TI)公司生產(chǎn)的TMS320系列。DSP開發(fā)系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化工作已經(jīng)完成，國(guó)產(chǎn)開發(fā)系統(tǒng)的價(jià)格至少比進(jìn)口價(jià)格低一半，有的如TMS320C2XX開發(fā)系統(tǒng)只有進(jìn)口開發(fā) 系統(tǒng)價(jià)格的1/5，這刺激了DSP器件的應(yīng)用。目前，已有不少高校計(jì)劃建立DSP實(shí)驗(yàn)室，TI公司和北京聞亭公司都已制訂了高校支持計(jì)劃，將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)DSP器件的應(yīng)用和推廣。

  3. DSP器件大規(guī)模推廣指日可待

  通過上述比較，可得出結(jié)論：

  DSP器件是一種具有高速運(yùn)算能力的單片機(jī)

  從應(yīng)用角度看：DSP器件是運(yùn)算密集型的，而單片機(jī)是事務(wù)密集型的，DSP器件可以取代單片機(jī)，單片機(jī)卻不能取代DSP。

  DSP器件價(jià)格大幅度下滑，直逼單片機(jī)。

  DSP器件使用了JTAG硬件仿真，比單片機(jī)更易于硬件調(diào)試。

  國(guó)產(chǎn)化的DSP開發(fā)系統(tǒng)為更多用戶采用DSP器件提供了可能性。

  DSP取代單片機(jī)的技術(shù)和價(jià)格的市場(chǎng)條件已經(jīng)成熟，大規(guī)模推廣指日可待。

  DSP器件的典型應(yīng)用

  隨著DSP性能不斷改善，用DSP器件來作實(shí)時(shí)處理已成為當(dāng)今和未來技術(shù)發(fā)展 的一個(gè)新熱點(diǎn)。

  TI公司新推出的TMS320C2XX系列具有良好的性能價(jià)格比，基本可以取代16位單片機(jī)。其中TMS320C203單片價(jià)格不到人民幣100元，芯片內(nèi)置544字的高速SRAM。外部可尋址64K字程序/數(shù)據(jù)及I/O，指令周期在25ns～50ns之間，實(shí)時(shí)性處理比16位單片機(jī)快2倍以上，可取代一般的單片機(jī)。TMS320F206除了具有TMS320C203的功能外，內(nèi)置32K字零等待快閃存儲(chǔ)器，可滿足單片設(shè)計(jì)的要求，能大限度減少用戶板的體積。TMS320F240的指令、DSP核與TMS320C203、F206完全兼容，內(nèi)置8K/16K字快閃存儲(chǔ)器，增加了兩路10位A/D，每路采樣頻率可達(dá)166kHz，提供9路獨(dú)立的PWM輸出，內(nèi)置SCI和SPI接口，內(nèi)置CAN總線接口。 這些增強(qiáng)了TMS320X240的處理能力，在電機(jī)控制領(lǐng)域顯示了強(qiáng)大的生命力。