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对于大多数嵌入式软件开发程序员来说,掌握不同的嵌入式处理器知识能够满足更多的编程开发需求,而本文我们就简单来了解一下,嵌入式处理器都有哪些类型。
1、MCU
微控制器(Micro-ControllerUnit,MCU),俗称单片机。之所以称之为单片机(SingleChipMicrocomputer),是因为不同于其它处理器,它将CPU、RAM(随机存储器)、ROM(只读存储器)、I/O、中断系统、定时器等各种功能外设资源集中到一个芯片上。这个芯片就是一个完整的微型计算机,只需要供电或加上极少的外围电路即可工作。
早期的MCU主要是8位,后面发展出16位,再到现在主流的已经是32位。此外,主频不断提高、ROM不断增大、外设不断增多,单片机的应用领域和场合越来越大
2、MPU
微处理器(Micro-ProcessorUnit,MPU)。类似通用计算机的CPU,主要负责处理计算,需要外加RAM、Flash、电源等电路。
MCU和MPU的本质区别是因为应用场景的定位不同。MPU注重通过相对强大的运算/处理能力,执行复杂多样的大型程序,因此常需要外挂运行内存(RAM)、存储器(Flash)等。MCU注重功能较为单一、价格敏感的应用场景,不需要相对强大的运算/处理能力,更多的是对设备管理/控制,因此不需要大容量的RAM、Flash来运行大型程序,于是将RAM、Flash全集成在一起,大家也就俗称“单片机”
如今,随着技术的发展,市场及需求的变化,MPU和MCU的界限日趋模糊。的32位MCU主频越来越高,已经反超低端MPU主频,MCU也有外挂RAM和Flash的场景,依靠硬件结构去区分逐渐困难。读者可以简单的认为,嵌入式微处理器MPU,通常运行Linux、Android等非实时操作系统,应用在应用市场,比如智能手机、路由器等消费电子市场领域,而嵌入式微控制器MCU,常用运行裸机或实时性操作系统,应用在中、低端应用市场,比如家电控制领域、工业控制领域等。
总的来说MCU:主要应用于微控制领域,运行逻辑程序或实时性操作系统的场合。
而MPU:主要就是针对跑Linux,Android操作系统等程序复杂,需要操作系统进行资源管理的应用。
3、DSP
DSP通常有两个含义。
数字信号处理(DigitalSignalProcessing,DSP),是一门学科技术,使用数值计算的方式对信号进行加工处理的理论和技术。
数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP),是一种专门用于数字信号处理领域的微处理器。
DSP芯片为了达到快速处理数字信号处理的目的,采用了许多特殊软硬件结构。先是采用哈佛结构,(哈佛结构就是将程序指令和存储数据存在不同的存储器上)将程序和数据分开,同时为处理器提供指令和数据。然后采用多级流水线技术,在指令周期内可以执行更多指令。加上专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令,使得DSP芯片在计算处理上,远超同主频的MCU或MPU。
DSP芯片拥有强大的数据处理能力,在数字信号处理领域,如调制/解调、数据加密/解密、图形处理、数字滤波、音频处理等计算密集型的场景广泛应用。
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