深度剖析單片機(jī)、ARM、DSP、模塊、CPU 之間的區(qū)別對(duì)比

單片機(jī)

01 什么是單片機(jī)

單片機(jī)已廣泛稱作微控制器（MCU），單片機(jī)是一塊類似PC的芯片，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上；只是沒PC強(qiáng)大，但它可以嵌入到其它設(shè)備中從而對(duì)其進(jìn)行操控。

概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)

單片機(jī)的多機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為功能集散系統(tǒng)、并行多機(jī)處理及局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

02 優(yōu)點(diǎn)

體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。

同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。

03 應(yīng)用

單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等；

ARM

01 什么是ARM

ARM是微處理器行業(yè)中一家知名企業(yè)，研發(fā)了RISC處理器、有關(guān)技能及軟件。

ARM既能夠認(rèn)為是一個(gè)公司的名稱，也能夠認(rèn)為是對(duì)一類微處理器的通稱，本文主要指ARM架構(gòu)面向低核算商場(chǎng)規(guī)劃的第一款RISC微處理器。

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

02 優(yōu)點(diǎn)

耗電少節(jié)能、高功能、16位/32位雙指令集、價(jià)格低、協(xié)作伙伴多；嵌入式片上資源豐富；

03 應(yīng)用

應(yīng)用領(lǐng)域大多為小家電，終端設(shè)備；

DSP

01 什么是DSP

DSP是一種獨(dú)特的微處理器，是以數(shù)字信號(hào)來處理大量信息的器件,它不僅具有可編程性，而且運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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。

02 優(yōu)點(diǎn)

強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度

03 應(yīng)用

目前DSP應(yīng)用主要應(yīng)用 圖形與圖像儀器儀表自動(dòng)控制醫(yī)療家用電器信號(hào)處理通信語(yǔ)音等

無線模塊

01 什么是無線模塊

物聯(lián)網(wǎng)中涉及到的模塊大多數(shù)是無線通信模塊，簡(jiǎn)稱無線模塊。無線通信模塊的原理是將電磁波信號(hào)發(fā)送或者接收且轉(zhuǎn)換成我們能理解的信息。無線通信模塊的作用是將物于物之間聯(lián)系起來，讓各類物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息傳輸能力，也讓各種智能設(shè)備有一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的信息接口。硬件集成和軟件設(shè)計(jì)集成了多種通信方法。

02 優(yōu)點(diǎn)

成本廉價(jià)、建設(shè)工程周期短、適應(yīng)性好、擴(kuò)展性好

03 應(yīng)用

農(nóng)業(yè)、安防、工業(yè)、智能家居、移動(dòng)支付、智慧小區(qū)、工業(yè)應(yīng)用等

CPU

中央處理器：一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。就像人的大腦一樣處理著千千萬萬的數(shù)據(jù)。CPU的主頻、核數(shù)和緩存是判定CPU運(yùn)算能力大小的三大因素。CPU的主頻越高、核數(shù)越多、緩存越大，它的運(yùn)算能力就越強(qiáng)。

從實(shí)現(xiàn)運(yùn)算的角度，單片機(jī)、ARM、DSP都可以稱之為CPU

單片機(jī)、ARM、DSP、CPU區(qū)別對(duì)比

雖然單片機(jī)、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(jī)是一種有完整計(jì)算機(jī)體系的芯片，適用于簡(jiǎn)單的測(cè)控系統(tǒng)，功能相對(duì)簡(jiǎn)單。

單片機(jī)的工作ARM和DSP都能作，單片機(jī)對(duì)于數(shù)字計(jì)算方面的指令少得多，DSP為了進(jìn)行快速的數(shù)字計(jì)算，提高常用的信號(hào)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(fù)指令等等，甚至將很多常用的由幾個(gè)操作組成的一個(gè)序列專門設(shè)計(jì)一個(gè)指令可以一周期完成，極大的提高了信號(hào)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(gè)空間，同時(shí)，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(yùn)行。

2、ARM是微處理器,具有強(qiáng)大的事務(wù)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(shì)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(dòng)接口就可以做成一個(gè)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(jià)格低廉、支持廠商眾多的緣故，越來越多地應(yīng)用在各種需要復(fù)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(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場(chǎng)，基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75％以上的市場(chǎng)份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個(gè)方面。

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

DSP實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序。DSP器件比16位單片機(jī)單指令執(zhí)行時(shí)間快8～10倍，完成一次乘加運(yùn)算快16～30倍，其采用的設(shè)計(jì)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(chǔ)在兩個(gè)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(hào)，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)，再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式，它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱道的兩大特色。

DSP芯片，由于它運(yùn)算能力很強(qiáng)，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(fù)雜的應(yīng)用提供了一條有效途徑。其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。

編輯：jq