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微处理器和微控制器区别,到底何在?

www.041799.com|时间:2017-01-04 14:03|责任编辑:余梓阳|来源: 互联网   阅读量:18305   

中央处置器是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心,它的功能主如果解释计算机指令和处置计算机软件中的数据。

主要包含运算器和高速缓冲存储器及完成它们之间联络的数据、控制及状态的总线。它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。

如今,嵌入式处置器的高端产品有: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;

掌上电脑的处置器有六类处置器,分别是:英特尔的PXA系列处置器、MIPS处置器、StrongARM系列处置器、日立SH3处置器、摩托罗拉龙珠系列处置器和德州仪器OMAP系列处置器。

微处置器和微控制器差别所在

微处置器和微控制器的差别,这样的差别主要集中在硬件构造、应用领域和指令集特征三个方面:

其一,硬件构造。

微处置器是一个单芯片CPU,而微控制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计算机系统。

除过CPU,微控制器还包含RAM、ROM、一个串行接口、一个并行接口,计时器和中止调度电路。尽管片上RAM的容量比普通微型计算机系统还要小,然而这并未限制微控制器的应用。

在后面能够了解到,微控制器的应用范围特别普遍。其中,微控制器的一个重要的特征是内建的中止系统。作为面向控制的设备,微控制器常常要实时呼应外界的鼓励。

其二,应用领域。

微处置器通常作为微型计算机系统中的CPU应用,其设计恰是针对这样的应用,这也是微处置器的优势所在。

然而,微控制器通常常应用于面向控制的应用,系统设计寻求小型化,尽量削减元器件数目。在过去,这些应用通常需求用数十个甚至数百个数字集成电路来完成。

应用微控制器能够削减元器件的应用数目,只需一个微控制器、少量的外部元件和存储在ROM中的控制程序就能够够完成相同的功能。

微控制器实用于那些以少少的元件完成对输入/输出设备进行控制的场所,而微处置器实用于计算机系统中进行信息处置。

其三,指令集特征。

因为应用处所不一样,微控制器和微处置器的指令集也有所不一样。

微处置器的指令集加强了处置功能,使其拥有壮大的寻址形式和适于操作大规模数据的指令。微处置器的指令能够对半字节、字节、字,甚至双字进行操作。

通过应用地址指针和地址偏移,微处置器提供了能够拜访大量数据的寻址形式。自增和自减形式使得以字节、字或双字为单位拜访数据变得特别简单。另外,微处置器还具有其他的特色,如用户程序中没办法应用特权指 令等。

微控制器的指令集实用于输入/输出控制。

很多输入/输出的接口是单/位的。例如,电磁铁控制着马达的开关,而电磁铁由一个1位的输出端口控制。

微控制器具有设置和消除单位的指令,也能实施其他面向位的操作,如对“位”进行逻辑与、或和异或的运算,依据标记位跳转等。

很少有微处置器具有这些壮大的位操作能力,缘由是设计者在设计微处置器时,仅考虑以字节或更大的单位来操作数据。

DSP芯片分类和特色

数字信号处置器里的CPU是专门设计用来极快地进行团圆时间信号处置计算的,好比那些需求进行音频和视频通信的场所。

特别合适于进行数字信号处置运算的微处置器,其主要应用是实时迅速地完成各类数字信号处置算法。依据数字信号处置的请求,DSP芯片普通具有以下主要特色:

  • 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;

  • 程序和数据空间分开,能够同时拜访指令和数据;

  • 片内具有迅速RAM,通常可通过独自的数据总线在两块中同时拜访;

  • 具有低开支或无开支循环及跳转的硬件赞同;

  • 迅速的中止处置和硬件I/O赞同;

  • 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;

  • 能够并行实施多个操作;

  • 赞同流水线操作,使取指、译码和实施等操作能够重叠实施。

固然,与通用微处置器对比,DSP芯片的其他通用功能相比较较弱些,DSP芯片的内部采取程序和数据分开的哈佛构造;

具有专门的硬件乘法器,普遍采取流水线操作,提供特别的DSP指令,能够用来迅速的完成各类数字信号处置算法。DSP芯片能够依照以下三种方法进行分类。

1.按基础特征分

这是依据DSP芯片的工作时钟和指令类型来分类的。

假如在某时钟频率范围内的任什么时候钟频率上,DSP芯片都能正常工作,除计算速度有变化外,没有性能的降低,这类DSP芯片普通称为静态DSP芯片。

假若有两种或两种以上的DSP芯片,它们的指令集和相应的机器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。

2.按数据格局分

这是依据DSP芯片工作的数据格局来分类的。

数据以定点格局工作的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,AT&T公司的DSP16/16A,Motolora公司的MC56000等。

以浮点格局工作的称为浮点DSP芯片,如 TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X,ADI公司的ADSP21XXX系列,AT&T公司的DSP32/32C,Motolora公司的 MC96002等。

不一样浮点DSP芯片所采取的浮点格局不彻底一样,有的DSP芯片采取自界说的浮点格局,如TMS320C3X;

而有的DSP芯片则采取IEEE的标准浮点格局,如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的 MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。

3.按用处分

依照DSP的用处来分,可分为通用型DSP芯片和专用型DSP芯片。

通用型DSP芯片合适普通的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,更合适特别的运算,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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