dsp与单片机的区别？dsp的应用前景

dsp与单片机的区别？dsp的应用前景

自从2000MCU和DSP完全分家,大家对DSP的认识多为"将部分程序固化从而实现更快处理速度的MCU"，但这个解释总是有点牵强人意。再加上目前流传着这样的一种说法：DSP取代单片机的技术和价格的市场条件已经成熟，大规模推广指日可待。真的是这样的吗？笔者不敢苟同。单片机和DSP各有所长，AVR90单片机是125纳秒一个周期（也是哈弗结构），其内部有SPI、UART等，如果用来作控制、数据采集，只要速度要求不是太高，那么都可以用它，而且用它比用DSP方便。但是如果你的工程中有比较多的算法，特别是信号处理算法，那么用DSP就对了，此时单片机是不能胜任的。

　　1、单片机的简介
　　所谓单片机就是在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、时钟、定时/计数器、多种功能的串行和并行I/O口。如Intel公司的8031系列等。除了以上基本功能外，有的还集成有A/D、D/A，如Intel公司的8098系列。单片机一般具有如下主要特点：
　　（1）适合实时控制和操作任务
　　（2）可预测的执行周期
　　（3）擅长中断处理，特别是外部异步事件
　　（4）比较多的I/O功能
　　（5）程序较大
　　（6）丰富的片上外设
　　单片机的开发环境完备，开发工具齐全，应用资料众多。后备人才充足。国内大多数高校都开设了单片机课程和单片机实验。

　　2、DSP的简介
　　DSP（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外部设备互相通信，有软、硬件的全面功能，本身就是一个微型计算机。DSP采用的是哈佛设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的空间，允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令，并进行译码，这大大的提高了微处理器的速度。另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输，因为增加了器件的灵活性。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。
　　根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：
　　（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；
　　（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；
　　（3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；
　　（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；
　　（5）快速的中断处理和硬件I/O支持；
　　（6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；
　　（7）可以并行执行多个操作；
　　（8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

　　3、单片机与DSP的区别比较　　
　　总线结构： DSP是哈佛/改进型哈佛结构，单片机是冯.诺依曼结构。
　　乘加运算：DSP利用硬件乘法器，用单指实现。单片机是多指令实现。
　　寻址方式：DSP利用硬件数据指针，实现逆序寻址，单片机是普通寻址。
　　指令运行方式：DSP “流水线”方式，允许程序与数据存储器同时访问。单片机是顺序运行的。
　　指针：DSP配置专用运算器，复合指令可以在寄存器、运算单元处理变量的同时，使用指针访问数据存储器。单片机是无复合指令功能
　　循环控制：DSP利用硬件循环控制结构，实现无消耗循环控制；单片机是每次循环都将消耗机器时间。
　　多处理系统：DSP提供具有很强同步机制的互锁指令，单片机是无专用指令。
　　
　　4、DSP应用前景
　　目前看来，单片机比DSP应用范围更广，但是DSP比单片机功能更强大。单片机一般用于要求低的场合，如4/8位的单片机。DSP适合于要求较高的场合，DSP主要面向数字信号处理设计，而单片机主要面向系统控制应用设计。DSP是单片机的一个分支。它有专门的FFT算法需要的特殊指令，流水线指令处理。能以较高的速度进行运算。与单片机相比，DSP器件具有较高的集成度。DSP具有更快的CPU，更大容量的存储器，内置有波特率发生器和FIFO缓冲器。提供高速、同步串口和标准异步串口。有的片内集成了A/D和采样/保持电路，可提供PWM输出。DSP器件采用改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存取程序和数据。内置高速的硬件乘法器，增强的多级流水线，使DSP器件具有高速的数据运算能力。DSP器件比16位单片机单指令执行时间快8～10倍，完成一次乘加运算快16～30倍。DSP器件还提供了高度专业化的指令集，提高了FFT快速傅里叶变换和滤波器的运算速度。此外，DSP器件提供JTAG接口，具有更先进的开发手段，批量生产测试更方便，开发工具可实现全空间透明仿真，不占用用户任何资源。软件配有汇编/链接C编译器、C源码调试器。

MCU是定点运算（整数），长于逻辑处理；
DSP是浮点运算（小数），长于数字计算。
打个比方，电脑里的CPU就是MCU，显卡就是DSP。（当然这里没算上内存和北桥等外设）
随着价格、显示输入 和使用者 的普及，DSP的应用愈加广泛了，只要涉及到快速自然计算、又不能简单地舍入的地方就有他的用武之地。

dsp是数字信号处理。。。主要是进行高速数字处理运算。。。牵涉到的许多算法。。。开发dsp70%的软件，30%的硬件。。。。在一些高速图像声音处理这些用。。。。。单片机mcu主要是微控制器。。主要用于一些控制这些方面。。。