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CPU与DSP的区别

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Flower1|  楼主 | 2017-11-20 11:22 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
CPU与DSP的区别

CPUDSP的区别从表面上来看,DSP与标准微处理器有许多共同的地方:一个以ALU为核心的处理器、地址和数据总线、RAM、ROM以及I/O端口,从广义上讲,DSP、微处理器和微控制器(单片机)等都属于处理器,可以说DSP是一种CPU。但DSP和一般的CPU又不同:

首先是体系结构:CPU是冯.诺伊曼结构的,而DSP有分开的代码和数据总线即“哈佛结构”,这样在同一个时钟周期内可以进行多次存储器访问——这是因为数据总线也往往有好几组。有了这种体系结构,DSP就可以在单个时钟周期内取出一条指令和一个或者两
从表面上来看,DSP与标准微处理器有许多共同的地方:一个以ALU为核心的处理器、地址和数据总线、RAM、ROM以及I/O端口,从广义上讲,DSP、微处理器和微控制器(单片机)等都属于处理器,可以说DSP是一种CPU。但DSP和一般的CPU又不同:

    首先是体系结构:CPU是冯.诺伊曼结构的,而DSP有分开的代码和数据总线即“哈佛结构”,这样在同一个时钟周期内可以进行多次存储器访问——这是因为数据总线也往往有好几组。有了这种体系结构,DSP就可以在单个时钟周期内取出一条指令和一个或者两个(或者更多)的操作数。     

    标准化和通用性:CPU的标准化和通用性做得很好,支持操作系统,所以以CPU为核心的系统方便人机交互以及和标准接口设备通信,非常方便而且不需要硬件开发了;但这也使得CPU外设接口电路比较复杂,DSP主要还是用来开发嵌入式的信号处理系统了,不强调人机交互,一般不需要很多通信接口,因此结构也较为简单,便于开发。如果只是着眼于嵌入式应用的话,嵌入式CPU和DSP的区别应该只在于一个偏重控制一个偏重运算了。

    流水线结构:大多数DSP都拥有流水结构,即每条指令都由片内多个功能单元分别完成取指、译码、取数、执行等步骤,这样可以大大提高系统的执行效率。但流水线的采用也增加了软件设计的难度,要求设计者在程序设计中考虑流水的需要。

    快速乘法器:信号处理算法往往大量用到乘加(multiply-accumulate,MAC)运算。DSP有专用的硬件乘法器,它可以在一个时钟周期内完成MAC运算。硬件乘法器占用了DSP芯片面积的很大一部分。(与之相反,通用CPU采用一种较慢的、迭代的乘法技术,它可以在多个时钟周期内完成一次乘法运算,但是占用了较少了硅片资源)。

    地址发生器:DSP有专用的硬件地址发生单元,这样它可以支持许多信号处理算法所要求的特定数据地址模式。这包括前(后)增(减)、环状数据缓冲的模地址以及FFT的比特倒置地址。地址发生器单元与主ALU和乘法器并行工作,这就进一步增加了DSP可以在一个时钟周期内可以完成的工作量。

    硬件辅助循环:信号处理算法常常需要执行紧密的指令循环。对硬件辅助循环的支持,可以让DSP高效的循环执行代码块而无需让流水线停转或者让软件来测试循环终止条件。

    低功耗:DSP的功耗较小,通常在0.5W到4W,采用低功耗的DSP甚至只有0.05W,可用电池供电,很适合嵌入式系统;而CPU的功耗通常在20W以上。  

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沙发
quickman| | 2017-11-20 22:36 | 只看该作者
CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写

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板凳
jstgotodo| | 2017-11-20 22:36 | 只看该作者
功能架构不一样。

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地板
iamaiqiyi| | 2017-11-20 22:37 | 只看该作者
现在哪有用cpu的都是dsp和单片机。

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5
quickman| | 2017-11-20 22:50 | 只看该作者
微处理器是低成本的,主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务,但是数字信号处理功能很差。而DSP的功能正好与之相反。

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6
jstgotodo| | 2017-11-20 22:50 | 只看该作者
现在的DSP的功能比较强大一些。

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7
iamaiqiyi| | 2017-11-20 22:50 | 只看该作者
一般正常来说都是dsp的运算速度更快一些。

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8
gygp| | 2017-11-30 20:25 | 只看该作者
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成

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9
chenci2013| | 2017-11-30 20:25 | 只看该作者
CPU和MCU之间的界限并不是很清晰

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10
biechedan| | 2017-11-30 20:25 | 只看该作者
mcu、cpu、dsp三者按处理能力来排列是正序。

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11
wangdezhi| | 2017-11-30 20:26 | 只看该作者
微处理器是低成本的,主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务,但是数字信号处理功能很差。而DSP的功能正好与之相反。

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12
isseed| | 2017-11-30 20:27 | 只看该作者
DSP 和FPGA的融合是趋势。

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13
suzhanhua| | 2017-11-30 20:27 | 只看该作者
DSP:用于实现数字信号处理的微处理器芯片。

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14
mituzu| | 2017-11-30 20:27 | 只看该作者
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成

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15
hellosdc| | 2017-11-30 20:28 | 只看该作者
DSP处理器几乎都不具备数据高速缓存。

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16
uiint| | 2017-11-30 20:29 | 只看该作者
DSP是数字信号处理就是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术

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17
kmzuaz| | 2017-11-30 20:29 | 只看该作者
存储器结构不同 单片机使用冯.诺依曼存储器结构。

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18
gygp| | 2017-11-30 20:29 | 只看该作者
MCU区别于DSP的最大特点在于它的通用性

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19
mituzu| | 2017-11-30 20:30 | 只看该作者
而DSP适合数
  字信号处理的各种运算

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20
hellosdc| | 2017-11-30 20:30 | 只看该作者
定点机器比起相应的浮点机器来要便宜

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