DSP与单片机的优缺点.pdf

简述DSP处理器 与单片机的优缺点 专业： 班级： 学号： 姓名： 简述DSP 处理器与单片机的优缺点 内容摘要 ：在科技高速发展的今天，物联网等越来越多的嵌入式应用技术慢慢 进入我们的生活中，而DSP 技术和单片机在各行各业的应用也越来越广泛，在我 国市场前景也越来越广阔。因此，了解和学习DSP 技术的知识刻不容缓。下面简 要介绍DSP 处理器与单片机在体系结构和应用背景方面的发展历史；然后从各个 方面对比描述DSP 处理器与单片机在应用领域的优缺点，以及DSP 处理器与单片 机各自的发展前景。 DSP 又称数字信号处理（Digital Signal Processing）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。 而单片机，又称单片微型计算机，是典型的嵌入式微控制器（MCU），它最 早是被用在工业控制领域。单片机的特点： 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MCS-51 系列单片机等。除了以上基本功能外，有的还集成有A/D、 D/A，概括起来说，单片机具有如下特点： 具有位处理能力，强调控制和事务处 理功能，价格低廉，开发环境完备，开发工具齐全，应用资料众多。 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。目前国内推广应用最为广泛的DSP 器件是美国德州仪器(TI)公司生产的TMS320 系列。DSP 开发系统的国产化工作 已经完成，国产开发系统的价格至少比进口价格低一半，有的如TMS320C2XX 开 发系统只有进口开发系统价格的1/5，这大大刺激了DSP 器件的应用。 DSP 与单片机的优缺点比较 DSP 对元件值的容限不敏感，受温度、环境等外部因素影响小；容易实现集 成；VLSI 可以分时复用，共享处理器；方便调整处理器的系数实现自适应滤波； 可实现模拟处理不能实现的功能：线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等； 可用于