DSP与MCU、ARM、FPGA的区别

DSP与MCU、ARM、FPGA的区别DSP原理及应用DSP•DSP（digitalsingnalprocessor）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。MCU•MCU(MicroControlUnit)中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)或者单片机，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机。DSP与MCU的区别•DSP有专门的硬件实现单周期乘法，并增加了累加器的寄存器来处理多个乘积的和。MCU不是用来设计做密集乘法任务的，并要求多个指令周期来做一次乘法。•DSP使用多个片内存储器和多组总线来保证每个指令周期内的多次访问，程序员要明确控制哪些数据和指令要存储在片内存储器。程序员要保证双总线的有效利用。MCU使用控制逻辑决定哪些数据和指令存储在片内的高速缓存中，程序员并不加以控制。•DSP算法大多数的处理时间是花在执行较小的循环上，处理器在执行循环时，不用花时间去检查循环计数器的值、条件转移到循环的顶部、将循环计数器减1。MCU的循环使用软件来实现。ARM•ARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。基本是32位单片机的行业标准，它提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案，四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置ARM生产。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行。目前ARM在手持设备市场占有90以上的份额，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。DSP与ARM的区别•ARM具有比较强的事务管理功能，可以用来跑界面以及应用程序等，其优势主要体现在控制方面；ARM是32位的单片机，其内部硬件资源的性能较高，可以加载操作系统成为其主要特点，有了操作系统，就可以像pc机那样多任务实时处理，就是同一时间内能完成多个任务，而且不会互相影响。•DSP主要是用来计算的，比如进行加密解密、调制解调等，优势是强大的数据处理能力和较高的运行速度。它是处理器，也有控制功能，只是它在控制方面远不如ARM，使用的时候还得配合单片机、ARM等控制型芯片。FPGA•FPGA是(FieldProgrammableGateArray)现场可编程门阵列的缩写，它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，是专用集成电路中集成度最高的一种。•FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（LogicCellArray）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB、输出输入模块IOB和内部连线三个部分。用户可对FPGA内部的逻辑模块和I/O模块重新配置，以实现用户的逻辑。它还具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改。作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路，FPGA既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。DSP与FPGA的区别•FPGA可以用VHDL或verilogHDL来编程，灵活性强，由于能够进行编程、除错、再编程和重复操作，因此可以充分地进行设计开发和验证。当电路有少量改动时，更能显示出FPGA的优势，其现场编程能力可以延长产品在市场上的寿命，而这种能力可以用来进行系统升级或除错。•DSP是通用的信号处理器，用软件实现数据处理；FPGA用硬件实现数据处理。DSP成本低，算法灵活，功能性强，而FPGA的实时性好，成本较高，FPGA适合于控制功能算法简单且含有大量重复计算的工程使用，DSP适合于控制功能复杂且含有大量计算任务的工程应用。•DSP是软件实现算法，FPGA是硬件实现算法，所以FPGA的处理速度会更高；FPGA比DSP快的一个重要原因是FPGA可以实现并行运算，而DSP由于硬件结构条件限制，主要还是依靠软件来提取指令执行，理解为还是串行执行的。谢谢观赏