详解微处理器和微掌握器区别

今朝，嵌入式处理器的高端产物有：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，离别是：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。

微处理器和微掌握器的区别，如许的区别首要集中在硬件构造、应用范畴和指令集特征三个方面：

微处理器是一个单芯片CPU，而微掌握器则在一块集成电路芯片中集成了CPU和其他电路，组成了一个完整的微型较量机系统。除了CPU，微掌握器还包罗RAM、ROM、一个串行接口、一个并行接口，计时器和休止调剂电路。

固然片上RAM的容量比通俗微型较量机系统还要小，然则这并未限制微掌握器的使用。在后背能够认识到，微掌握器的应用局限非常普遍。个中，微掌握器的一个主要的特征是内建的休止系统。作为面向掌握的设备，微掌握器经常要实时响应外界的激励。

微处理器平日作为微型较量机系统中的CPU使用，其设计恰是针对如许的应用，这也是微处理器的优势地点。然而，微掌握器平日用于面向掌握的应用，系统设计追求小型化，尽或者削减元器件数量。

在曩昔，这些应用平日需要用数十个甚至数百个数字集成电路来实现。使用微掌握器能够削减元器件的使用数量，只需一个微掌握器、少量的外部元件和存储在ROM中的掌握法式就可以实现同样的功能。

微掌握器适用于那些以少少的元件实现对输入/输出设备进行掌握的场合，而微处理器适用于较量机系统中进行信息处理。

因为应用场合分歧，微掌握器和微处理器的指令集也有所分歧。微处理器的指令集增加了处理功能，使其拥有壮大的寻址模式和适于把持大规模数据的指令。微处理器的指令能够对半字节、字节、字，甚至双字进行把持。

经由使用地址指针和地址偏移，微处理器供应了能够接见多量数据的寻址模式。自增和自减模式使得以字节、字或双字为单元单子接见数据变得非常轻易。此外，微处理器还具有其他的特点，如用户法式中无法使用特权指令等。

微掌握器的指令集适用于输入/输出掌握。很多输入/输出的接口是单/位的。例如，电磁铁掌握着马达的开关，而电磁铁由一个1位的输出端口掌握。微掌握器具有设置和消灭单元单子的指令，也能执行其他面向位的把持，如对“位”进行逻辑与、或和异或的运算，凭据标记位跳转等。

很少有微处理器具备这些壮大的位把持能力，因为设计者在设计微处理器时，仅考虑以字节或更大的单元单子来把持数据。

数字旌旗处理器里的CPU是专门设计用来极快地进行离散时间旌旗处理较量的，好比那些需要进行音频和视频通信的场合。稀奇适合于进行数字旌旗处理运算的微处理器，其首要应用是实时快速地实现各类数字旌旗处理算法。

凭据数字旌旗处理的要求，DSP芯片一样具有如下首要特点：

1. 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法

2. 法式和数据空间分隔，能够同时接见指令和数据

3. 片内具有快速RAM，平日可经由自力的数据总线在两块中同时接见

4. 具有低开销或无开销轮回及跳转的硬件支撑

5. 快速的休止处理和硬件I/O支撑

6. 具有在单周期内把持的多个硬件地址发生器

7. 能够并行执行多个把持

8. 支撑流水线把持，使取指、译码和执行等把持能够重叠执行

当然，与通用微处理器比拟，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些，DSP芯片的内部采用法式和数据分隔的哈佛构造，具有专门的硬件乘法器，普遍采用流水线把持，供应特别的DSP指令，能够用来快速的实现各类数字旌旗处理算法。

DSP芯片能够按照下列三种体式进行分类。

这是凭据DSP芯片的工作时钟和指令类型来分类的。若是在某时钟频率局限内的任何时钟频率上，DSP芯片都能正常工作，除较量速度有转变外，没有机能的下降，这类DSP芯片一样称为静态DSP芯片。

若是有两种或两种以上的DSP芯片，它们的指令集和响应的机械代码机管脚构造互相兼容，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。

这是凭据DSP芯片工作的数据花样来分类的。数据以定点花样工作的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。

以浮点花样工作的称为浮点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。

分歧浮点DSP芯片所采用的浮点花样不完全一般，有的DSP芯片采用自界说的浮点花样，如TMS320C3X，而有的DSP芯片则采用IEEE的尺度浮点花样，如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的 MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。

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芯片适合通俗的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，更适合特别的运算，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。

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