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CPU、MCU、MPU及DSP的區(qū)別
CPU（Central Processing Unit，中央處理器）發(fā)展出來(lái)三個(gè)分枝，一個(gè)是DSP（Digital Signal Processing/Processor，數(shù)字信號(hào)處理），另外兩個(gè)是MCU（Micro Control Unit，微控制器單元）和MPU（Micro Processor Unit，微處理器單元）。
MCU集成了片上外圍器件；MPU不帶外圍器件（例如存儲(chǔ)器陣列），是高度集成的通用結(jié)構(gòu)的處理器，是去除了集成外設(shè)的MCU；DSP運(yùn)算能力強(qiáng)，擅長(zhǎng)很多的重復(fù)數(shù)據(jù)運(yùn)算，而MCU則適合不同信息源的多種數(shù)據(jù)的處理診斷和運(yùn)算，側(cè)重于控制，速度并不如DSP。
MCU區(qū)別于DSP的最大特點(diǎn)在于它的通用性，反應(yīng)在指令集和尋址模式中。DSP與MCU的結(jié)合是DSC，它終將取代這兩種芯片。
在20世紀(jì)最值得人們稱(chēng)道的成就中，就有集成電路和電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的微型計(jì)算機(jī)，在科學(xué)技術(shù)界引起了影響深遠(yuǎn)的變革。在70年代中期，微型計(jì)算機(jī)家族中又分裂出一個(gè)小小的派系–單片機(jī)。隨著4位單片機(jī)出現(xiàn)之后，又推出了8位的單片機(jī)。MCS48系列，特別是MCS51系列單片機(jī)的出現(xiàn)，確立了單片機(jī)作為微控制器（MCU）的地位，引起了微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域新的變革。在當(dāng)今世界上，微處理器（MPU）和微控制器（MCU）形成了各具特色的兩個(gè)分支。它們互相區(qū)別，但又互相融合、互相促進(jìn)。與微處理器（MPU）以運(yùn)算性能和速度為特征的飛速發(fā)展不同，微控制器（MCU）則是以其控制功能的不斷完善為發(fā)展標(biāo)志的。
CPU、MPU、MCU及DSP介紹
DSP有兩個(gè)意思，既可以指數(shù)字信號(hào)處理這門(mén)理論，此時(shí)它是Digital Signal Processing的縮寫(xiě)；也可以是Digital Signal Processor的縮寫(xiě)，表示“數(shù)字信號(hào)處理器”，有時(shí)也縮寫(xiě)為DSPs，以示與理論的區(qū)別。
MPU 是Micro Processor Unit的縮寫(xiě),指“微處理器”。早期甚至多達(dá)7、8顆，但目前大多合并成2顆，一般稱(chēng)作北橋（North Bridge，是主板芯片組中起主導(dǎo)作用的最重要的組成部分，也稱(chēng)為主橋）芯片和南橋(South Bridge，南橋芯片負(fù)責(zé)I/O總線之間的通信)芯片，在計(jì)算機(jī)中起到轉(zhuǎn)接橋的作用，轉(zhuǎn)接數(shù)據(jù).
CPU是英語(yǔ)“Central Processing Unit”的縮寫(xiě)，指“中央處理單元”，是計(jì)算機(jī)的大腦，起到運(yùn)算數(shù)據(jù)的作用，而CPU的指令調(diào)用、數(shù)據(jù)傳輸、各個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)都需要CPU通過(guò)MPU轉(zhuǎn)接控制才能完成.
MCU的分類(lèi)
微控制器在經(jīng)過(guò)這幾年不斷地研究,發(fā)展,歷經(jīng)4位,8位,到現(xiàn)在的16位及32位,甚至64位。產(chǎn)品的成熟度,以及投入廠商之多,應(yīng)用范圍之廣,真可謂之空前。目前在國(guó)外大廠因開(kāi)發(fā)較早,產(chǎn)品線廣,所以技術(shù)領(lǐng)先,而本土廠商則以多功能為產(chǎn)品導(dǎo)向取勝。但不可諱言的,本土廠商的價(jià)格戰(zhàn)是對(duì)外商造成威脅的關(guān)鍵因素。
由于制程的改進(jìn)，8位MCU與4位MCU價(jià)差相去無(wú)幾，8位已漸成為市場(chǎng)主流；目前4位MCU大部份應(yīng)用在計(jì)算器、車(chē)用儀表、車(chē)用防盜裝置、呼叫器、無(wú)線電話(huà)、CD播放器、LCD驅(qū)動(dòng)控制器、LCD游戲機(jī)、兒童玩具、磅秤、充電器、胎壓計(jì)、溫濕度計(jì)、遙控器及傻瓜相機(jī)等；8位MCU大部份應(yīng)用在電表、馬達(dá)控制器、電動(dòng)玩具機(jī)、變頻式冷氣機(jī)、呼叫器、傳真機(jī)、來(lái)電辨識(shí)器（CallerID）、電話(huà)錄音機(jī)、CRT顯示器、鍵盤(pán)及USB等；16位MCU大部份應(yīng)用在行動(dòng)電話(huà)、數(shù)字相機(jī)及攝錄放影機(jī)等；32位MCU大部份應(yīng)用在Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub、Bridge、Router、工作站、ISDN電話(huà)、激光打印機(jī)與彩色傳真機(jī)；64位MCU大部份應(yīng)用在高階工作站、多媒體互動(dòng)系統(tǒng)、高級(jí)電視游樂(lè)器（如SEGA的Dreamcast及Nintendo的GameBoy）及高級(jí)終端機(jī)等。
1.CPU（Central Processing Unit）,是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。CPU由運(yùn)算器、控制器和寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。差不多所有的CPU的運(yùn)作原理可分
為四個(gè)階段：提。‵etch）、解碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）和寫(xiě)回（Writeback）。 CPU從存儲(chǔ)器或高 速 緩沖存儲(chǔ)器中取出指令，放入指令寄存器，并對(duì)指令譯碼，并執(zhí)行指令。所謂
的計(jì)算機(jī)的可編程性主要是指對(duì)CPU的編程。
2.MPU (Micro Processor Unit)，叫微處理器（不是微控制器），通常代表一個(gè)功能強(qiáng)大的CPU（暫且理解為增強(qiáng)版的CPU吧）,但不是為任何已有的特定計(jì)算目的而設(shè)計(jì)的芯片。這種芯片往往是個(gè)人
計(jì)算機(jī)和高端工作站的核心CPU。最常見(jiàn)的微處理器是Motorola的68K系列和Intel的X86系列。
3.MCU(Micro Control Unit)，叫微控制器，是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計(jì)算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時(shí)計(jì)數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級(jí)的芯片，比如51，
avr這些芯片，內(nèi)部除了CPU外還有RAM,ROM,可以直接加簡(jiǎn)單的外圍器件（電阻，電容）就可以運(yùn)行代碼了，而MPU如x86，arm這些就不能直接放代碼了，它只不過(guò)是增強(qiáng)版的CPU，所以得添加RAM,ROM。
4.SOC（System on Chip），指的是片上系統(tǒng)，MCU只是芯片級(jí)的芯片，而SOC是系統(tǒng)級(jí)的芯片，它既MCU（51，avr）那樣有內(nèi)置RAM,ROM同時(shí)又像MPU（arm）那樣強(qiáng)大的不單單是放簡(jiǎn)單的代碼，
可以放系統(tǒng)級(jí)的代碼，也就是說(shuō)可以運(yùn)行操作系統(tǒng)（將就認(rèn)為是MCU集成化與MPU強(qiáng)處理力各優(yōu)點(diǎn)二合一）。
5.SOPC（System On a Programmable Chip）可編程片上系統(tǒng)，上面4點(diǎn)的硬件配置是固化的，就是說(shuō)51單片機(jī)就是51單片機(jī)，不能變?yōu)閍vr，而avr就是avr不是51單片機(jī)，他們的硬件是一次性掩膜
成型的，能改的就是軟件配置，說(shuō)白點(diǎn)就是改代碼，本來(lái)是跑流水燈的，改下代碼，變成數(shù)碼管，而SOPC則是硬件配置，軟件配置都可以修改，軟件配置跟上面一樣，沒(méi)什么好說(shuō)的，至于硬件，是可以自己
構(gòu)建的也就是說(shuō)這個(gè)芯片是自己構(gòu)造出來(lái)的，這顆芯片我們叫“白片”，什么芯片都不是，把硬件配置信息下載進(jìn)去了，他就是相應(yīng)的芯片了，可以讓他變成51，也可以是avr，甚至arm，同時(shí)SOPC是在SOC
基礎(chǔ)上來(lái)的，所以他也是系統(tǒng)級(jí)的芯片，所以記得當(dāng)把他變成arm時(shí)還得加外圍ROM，RAM之類(lèi)的，不然就是MPU了。 順便再講一下這個(gè)SOPC吧，首先上面講的“白片”一般指的是FPGA或CPLD這類(lèi)芯片，由于它是可配置的，所以一旦斷電，他的硬件配置就沒(méi)了，當(dāng)然，軟件配置也沒(méi)了，什么都沒(méi)了，比如把他硬件配置成51
單片機(jī)，軟件配置為跑流水燈，結(jié)果一斷電，這個(gè)芯片就什么都不是了，恢復(fù)原樣“白片”。 一般有兩種用法，一是用它來(lái)驗(yàn)證芯片，因?yàn)樗强梢远啻蜗螺d配置驗(yàn)證的，成功后再把這硬件配置下載到一次性的芯片上，如果采用基于hardcopy的SOC則成功率100%，不然每次下載硬件配置驗(yàn)證用SO
C等到你調(diào)試出正確的硬件配置，那得燒多少芯片啊，畢竟這些是一次性的，不成功只能成仁--扔掉！跟調(diào)試軟件配置一樣，一般軟件調(diào)試很多次才能成功的，所以他是驗(yàn)證技術(shù)，行了再將配置配在其他的芯片，第二種方法是，芯片就用這“白片”，然后把配置信息放到flash里，上電后先將這硬件配置信息燒入這“白片”，使其變成自己想要的芯片，然后再調(diào)入軟件配置。其中硬件配置可以用quartus軟件編寫(xiě)，軟件配置可以用NIOS軟件，這都是altera公司的產(chǎn)品，可以去查看。
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