單片機、ARM、DSP與CPU之間的關系大揭秘

你知道單片機、ARM、DSP都是CPU嗎，它們之間又有什么不同，小編進行了整理和編輯。

CPU：中央處理器

CPU 包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等，其本質(zhì)就是一個集成電路，實現(xiàn)的功能就是從一個地方讀出一個指令，從另一個地方讀出數(shù)據(jù)，然后根據(jù)指令的不同對數(shù)據(jù)做不同的處理，然后把結果存回某個地方，而不同架構的CPU會有不同的指令、不同的存取方式、不同的速度、不同的效率等差異。

從實現(xiàn)運算的角度，單片機、ARM、DSP都可以稱之為CPU

1、單片機：微控制器MCU

目前，單片機已廣泛稱作微控制器（MCU），單片機是一塊類似PC的芯片，只是沒PC強大，但它可以嵌入到其它設備中從而對其進行操控。

單片機的多機應用系統(tǒng)可分為功能集散系統(tǒng)、并行多機處理及局部網(wǎng)絡系統(tǒng)。

2、ARM:高效能RISC

ARM內(nèi)核是一個嵌入式系統(tǒng)。RISC架構的指令，寄存器和流水線特征使它非常適合于并行計算。

3、DSP:通用數(shù)字信號處理器

DSP是一種獨特的微處理器，是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。它不僅具有可編程性，而且其實時運行速度可達每秒數(shù)以千萬條復雜指令程序，遠遠超過通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。

這三個都是CPU，只不過是針對不同的應用，CPU最主要的是解決運算問題，計算機的CPU能夠訪問存儲器的數(shù)據(jù)和指令進行運算，因此從實現(xiàn)運算這一點的角度上看，無論是單片機、ARM、DSP都可以稱之為CPU。

同時作為CPU的單片機、ARM、DSP，三者的區(qū)別

雖然單片機、ARM、DSP都被稱作CPU，但是它們之間還是有明顯區(qū)別的。

1、單片機是一種有完整計算機體系的芯片，適用于簡單的測控系統(tǒng)，功能相對簡單。

單片機的工作ARM和DSP都能作，單片機對于數(shù)字計算方面的指令少得多，DSP為了進行快速的數(shù)字計算，提高常用的信號處理算法的效率，加入了很多指令，比如單周期乘加指令、逆序加減指令，塊重復指令等等，甚至將很多常用的由幾個操作組成的一個序列專門設計一個指令可以一周期完成，極大的提高了信號處理的速度。

由于數(shù)字處理的讀數(shù)、回寫量非常大，為了提高速度，采用指令、數(shù)據(jù)空間分開的方式，以兩條總線來分別訪問兩個空間，同時，一般在DSP內(nèi)部有高速RAM，數(shù)據(jù)和程序要先加載到高速片內(nèi)ram中才能運行。

2、ARM是微處理器,具有強大的事務處理功能,可以配合嵌入式操作系統(tǒng)使用。

ARM最大的優(yōu)勢在于速度快、低功耗、芯片集成度高，多數(shù)ARM芯片都可以算作SOC，基本上外圍加上電源和驅(qū)動接口就可以做成一個小系統(tǒng)了，基于ARM核心處理器的嵌入式系統(tǒng)以其自身資源豐富、功耗低、價格低廉、支持廠商眾多的緣故，越來越多地應用在各種需要復雜控制和通信功能的嵌入式系統(tǒng)中。

目前，采用ARM核的微處理器，即我們通常所說的ARM微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于ARM技術的微處理器應用約占據(jù)了32位RISC微處理器75％以上的市場份額，ARM技術正在逐步滲入到我們生活的各個方面。

3、DSP適用于數(shù)字信號處理，例如FFT、數(shù)字濾波算法、加密算法和復雜控制算法等。

DSP實時運行速度可達每秒數(shù)以千萬條復雜指令程序。DSP器件比16位單片機單指令執(zhí)行時間快8～10倍，完成一次乘加運算快16～30倍，其采用的設計是數(shù)據(jù)總線和地址總線分開，使程序和數(shù)據(jù)分別存儲在兩個分開的空間，允許取指令和執(zhí)行指令完全重疊，其工作原理是接收模擬信號，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號，再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式，它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度，是最值得稱道的兩大特色。

DSP芯片，由于它運算能力很強，速度很快，體積很小，而且采用軟件編程具有高度的靈活性，因此為從事各種復雜的應用提供了一條有效途徑。其主要應用是實時快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。