以前剛學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)，經(jīng)過一定的編程，能實(shí)現(xiàn)很多不同的功能，當(dāng)時(shí)就覺得單片機(jī)真的是神通廣大。后來接觸到DSP，發(fā)現(xiàn)DSP處理數(shù)字在通信上，更加方便。于是我就很好奇的問自己，DSP和單片機(jī)，究竟有什么區(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 、定點(diǎn)計(jì)算
??? 大多數(shù)DSP使用定點(diǎn)計(jì)算，而不是使用浮點(diǎn)。為了不使用浮點(diǎn)機(jī)器而又保證數(shù)字的準(zhǔn)確，DSP處理器在指令集和硬件方面都支持飽和計(jì)算、舍入和移位。

3 、專門的尋址方式
???? ?DSP處理器往往都支持專門的尋址模式.這些專門的尋址模式在GPP(General Purpose Processors, 通用處理器)中是不常使用的，只有用軟件來實(shí)現(xiàn)。

4、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。

5 、零開銷循環(huán)
??? 單片機(jī)是Single-chip Microcomputer的較準(zhǔn)確譯法，但最能準(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）。

之所以出現(xiàn)Single-chip Microcomputer一詞，實(shí)在是因?yàn)樵缙?，甚至到MSC-51時(shí)期，單片機(jī)準(zhǔn)確地體現(xiàn)了Single-chip Microcomputer的形態(tài)和內(nèi)容。然而發(fā)展到MSC-96，發(fā)展到新一代80C51、M68HC05、M68HC11系列單片機(jī)時(shí)，在單片機(jī)中著力擴(kuò)展了各種控制功能，如：A/D、PWM、PCA計(jì)數(shù)器捕獲/比較邏輯、高速I/O口、WDT等，已突破了Microcomputer的傳統(tǒng)內(nèi)容， 朝Microcontroller的內(nèi)涵發(fā)展。因此，目前已到了該給單片機(jī)正名的時(shí)候了，國外已逐漸統(tǒng)一成Microcontroller。如果我們?nèi)匀槐Ａ魡纹瑱C(jī)這一習(xí)慣叫法，則應(yīng)把它認(rèn)為是一個(gè)單片形態(tài)的微控制器，或直接稱作微控制器或單片微控制器，而不要再使用單片微型計(jì)算機(jī)或單片計(jì)算機(jī)這些詞匯了。

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MCU和DSP最近在制作電子類產(chǎn)品方面都應(yīng)用廣泛，DSP在數(shù)字信號(hào)處理、通信領(lǐng)域應(yīng)用較多，MCU在自動(dòng)控制、智能信號(hào)上應(yīng)用廣泛。

?? 處理器通?？梢苑譃槿箢悾褪菙?shù)字信號(hào)處理器－DSP、微控制器－MCU，還有中央處理器－CPU。為便于大家理解它們?cè)趹?yīng)用中的差異，我們不妨作這樣的比喻：DSP好比是一次方程式賽車的引擎，追求的是高速高效；MCU好比是摩托車引擎，追求的是靈巧便捷；CPU則好比是豪華家用車的引擎，追求的是面面俱到。當(dāng)然DSP與MCU的融合將相應(yīng)成輝，可以滿足更多更廣的應(yīng)用需求。???

?? MCU的特點(diǎn)：
?? 適合實(shí)時(shí)控制和操作任務(wù)
?? 可預(yù)測(cè)的執(zhí)行周期
?? 擅長(zhǎng)中斷處理，特別是外部異步事件
?? 比較多的I/O功能，
?? 程序較大
?? 豐富的片上外設(shè)

?? DSP的特點(diǎn)：
?? 適合處理實(shí)時(shí)連續(xù)的數(shù)據(jù)流；
?? 針對(duì)多重密集算法的數(shù)學(xué)引擎；
?? 可觀的MIPS性能；
?? 可預(yù)測(cè)的執(zhí)行時(shí)間；
?? 適合處理小型和重復(fù)性的工作；
?? 代碼體積小、芯片體積小等

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ASIC/FPGA/MCU/DSP區(qū)別：

這么說吧，ASIC原本就是專門為某一項(xiàng)功能開發(fā)的專用集成芯片，比如你看攝像頭里面的芯片，小小的一片，集成度很低，成本很低，可是夠用了。一個(gè)山寨攝像頭賣才賣30塊，買一片ARM多少錢？后來ASIC發(fā)展了一些，稱為半定制專用集成電路，相對(duì)來說更接近FPGA，甚至在某些地方，ASIC就是個(gè)大概 念，F(xiàn)PGA屬于ASIC之下的一部分。

FPGA基本就是高端的CPLD(Complex Programmable Logic Device復(fù)雜可編程邏輯器件)，兩者非常接近。我現(xiàn)在用的是ALTERA DE2開發(fā)板的CYCLONE系列FPGA。這種器件是用邏輯門來表述性能的。本身他就是一堆的邏輯門，通過硬件描述語言，比如verilogHDL把它轉(zhuǎn)成電路連接，從最基本的邏輯門層面上連接成電路（參見數(shù)字電路書上那些全加器觸發(fā)器什么的）。應(yīng)該說，雖然看起來像一塊CPU，其實(shí)是完全硬件實(shí)現(xiàn)的。 后來因?yàn)閷懘a麻煩，對(duì)控制部分比較薄弱，本來跟其他CPU配合使用，即麻煩的算法CPU提交給FPGA，F(xiàn)PGA算完把結(jié)果再返回給CPU。可是這樣外圍電路就變得麻煩。于是提出了SOC設(shè)計(jì)方法，就是直接在FPGA里寫一個(gè)CPU出來，既然FPGA萬能，做個(gè)CPU自然毫無壓力。這其中還有軟核和硬核的區(qū)別，不過除了性能，使用方法大同小異。所謂IP核，就是把各種專用集成電路用硬件描述語言描述，然后燒到FPGA里形成專門的電路，這樣就不必另外搭芯片了，所有的電路在一片F(xiàn)PGA里面形成。

DSP實(shí)際應(yīng)該稱為DSPs，即用于DSP處理的專用芯片。跟普通計(jì)算機(jī)的區(qū)別一方面是他是哈佛結(jié)構(gòu)的，也就是數(shù)據(jù)和程序空間分開。（普通計(jì)算機(jī)是馮諾依曼結(jié)構(gòu)）另一方面他有流水線結(jié)構(gòu)，不過現(xiàn)在其他也有了，見賢思齊。再一方面他有專用的硬件算法電路，用以完成DSP運(yùn)算，比如最基本的乘法累加。上過DSP的就知道，蝶形算法FFT什么的，拆成最基本單元就是乘法累加，把這部分加速了，整體性能就有非常大的提高。DSP對(duì)于流媒體的處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)的優(yōu)于通用CPU。所以你看現(xiàn)在手機(jī)CPU，至少語音部分都是用DSP的。后來DSP概念也復(fù)雜化，各家都把一個(gè)控制核心整合到DSP里面，比如現(xiàn)在的智能手機(jī)芯片?？梢钥匆幌赂咄ɑ蛘逿I的芯片，基本是一個(gè)ARM核控制整體運(yùn)算，一個(gè)DSP處理語音編解碼， 一個(gè)GPU負(fù)責(zé)圖像運(yùn)算，一個(gè)基帶和天線處理模塊負(fù)責(zé)通信，再加一些七七八八的東東比如GPS模塊什么的。

單片機(jī)就是一個(gè)百搭的通用CPU，提供各種接口來對(duì)整體進(jìn)行控制，相當(dāng)一個(gè)總調(diào)度，當(dāng)然，簡(jiǎn)單的功能一片CPU獨(dú)立工作也就完成了。原來的51系列就是一堆IO口，后來慢慢的把常用的PWM,AD之類的功能加入了單片機(jī)。主要包括用了無數(shù)年仍然牛逼各大學(xué)必教的51系列，還有AVR,PIC,ARM，HOTEK……其實(shí)ARM9以后，已經(jīng)說不清ARM算哪類了，目前的架構(gòu)來看，更接近DSP。

總之，現(xiàn)在各種東西都取長(zhǎng)補(bǔ)短大融合，所以只要選擇自己需要用的就好，沒必要強(qiáng)求分類。

? FPGA是可編程陣列，多采用查找表結(jié)構(gòu)，這是和CPLD最大的區(qū)別，能用FPGA實(shí)現(xiàn)各種AISC、DSP和單片機(jī)。

ASIC就是專用IC，沒有明確的定義?？梢岳斫鉃槌藛纹瑱C(jī)、DSP、FPGA之類的能叫出類目的IC，剩下的都是ASIC。

DSP是一類特殊的CPU，主要特點(diǎn)是能在一個(gè)時(shí)鐘周期完成一次乘加，因此適合信號(hào)處理用。

單片機(jī)就是一個(gè)簡(jiǎn)單的CPU，和通用處理器沒明確界限，認(rèn)為他簡(jiǎn)單，就可以叫單片機(jī)，不過都是單核。