DSP和单片机都有啥区别

bigbat

DSP和单片机都有啥区别 [复制链接]

单片机我想在这个论坛里的绝大多数小伙伴都熟悉单片机吧，但是对于DSP我是一点也不了解，也没有用DSP做出过任何东西，我最早接触过C51的单片机（200X年代），在那个时代说单片机默认指的就是C51单片机，其它的单片机AVR、MSP430、PIC是需要特指出来的，C51的浮点运算是没有的，如果使用浮点运算对于一些场景是无法使用的，所以那个年代DSP也就成了电机控制的必选，我记得2006年的时候Microchip公司推出了PIC30系列带有浮点功能和PWM互补型外设，微芯的工程师非常的自豪和激动，说DSP的时代就要“玩完了”。当时因为不了解DSP也就不知道说的是什么意思。直到今天Cortex-M3的单片机满天飞，带这种16位PWM定时器的设备已然成为了标配，Cortex-M4的单片机更是带了DSP功能，我也没有怎么使用过M4中的DSP，因为不了解DSP，所以就没有概念。PWM倒是用过很多次。

据说DSP也是16位的，也带有高精度PWM发生器，说是DSP中的PLL也是可以随意控制的等等，我的问题是单片机M4中的DSP和专业DSP有何区别，这个只讨论：

1、两者DSP运算有何不同，例如：矩阵算法、浮点精度、计算速度等等

2、高精度定时器指什么地方高级，如：位数、精度等

3、16位高级矢量控制定时器，里面的矢量是什么意思

请各位高手解答

wangerxian

从上面的介绍来看DSP应该用于计算，而单片机用于逻辑处理。

【高精度定时器】我觉得是功能比一般定时器多。

bigbat

wangerxian 发表于 2022-7-11 09:26 从上面的介绍来看DSP应该用于计算，而单片机用于逻辑处理。 【高精度定时器】我觉得是功能比一般定时器 ...

早期的单片机（C51时代的那种，PIC16、PIC18、AVR、MSP430、68K等）那个年代的确是DSP占优势，单片机对于浮点运算根本就没法用。但是现在的单片机尤其是M4、M7内核的单片机是不是可以取代DSP了。我知道ADI出过一种带有固定算法的ADC芯片可以配合简单的MCU做电度表。这种芯片号称带DSP功能。

现在比较困惑的是现代MCU，M4、M7这的带DSP核心的单片机能不能取代DSP，如果部分取代大概在那些领域。

有资料说:M4中的DSP运算比单独的DSP慢7倍(只是针对作者的实验结论)。也有说DSP的算法库比M4的DSP丰富，我想这个只是时间问题或者对于高手自己写程序应该也不是问题。

综上所述，DSP应该是可以被取代的，就价格而谈DSP的整机成本是要比单片机高一个量级。我只所以疑惑就是不知道这里边到底界限在哪里。

wangerxian

bigbat 发表于 2022-7-11 10:06 早期的单片机（C51时代的那种，PIC16、PIC18、AVR、MSP430、68K等）那个年代的确是DSP占优势，单片机对于 ...

我觉得M4和DSP运算速度不一样，应该是结构不一样。

至于算法库，可能是因为DSP适合用于运算，所以算法库多。同样一个算法库，同样的频率，在DSP和M4下跑速度应该是不一样的。

wsmysyn

看到一个资料说DSP是哈弗结构，基于乘法器实现，单周期乘法，运算效率要比MCU高，还有多个累加器，适合于密集型计算场合，比如视频处理，音频处理等

MCU是冯诺依曼结构。主要是还是在控制上，

相同工艺下差不多功能的话，MCu的面积可能相对DSP小一些感觉。

 

我们做的一个蓝牙音频SOC，用的是M4核 + DSP核，M4主要用于控制，DSP用于音频信号处理

bigbat

wsmysyn 发表于 2022-7-11 10:24 看到一个资料说DSP是哈弗结构，基于乘法器实现，单周期乘法，运算效率要比MCU高，还有多个累加器，适合于密 ...

目前市场上常见的MCU只有C51、68K是冯诺依曼结构，大部分是哈弗结构。M4的DSP寄存器也不少，单元运算结构每种类型都不同。摩托罗拉和TI的DSP也不同。同一公司的例如：TI自家的也不是一样的。

Ming8686

单片机是一种系统设计方案，将计算机的CPU，定时器和多种接口集成在一片芯片上，可以满足多种应用场合。

DSP也是一种系统设计方法，它主要用在数字信号处理算法上面，音视频数据的解码，这样需要速度非常快的处理，普通的单片机达不到这么快的处理速度。

DSP采用改进的哈佛结构，指令和数据空间完全分开，并且有多个指令和数据空间，提高了数据的运算速度。

476700838

dSP与单片机的区别1 存储器结构不同单片机使用冯.诺依曼存储器结构。这种结构中，只有一个存储器空间通过一组总线（一个地址总线和一个数据总线）连接到处理器核。大多数DSP采用了哈佛结构，将存储器空间划分成两个，分别存储程序和数据。2 定点计算大多数DSP使用定点计算，而不是使用浮点。为了不使用浮点机器而又保证数字的准确，DSP处理器在指令集和硬件方面都支持饱和计算、舍入和移位。3 专门的寻址方式DSP处理器往往都支持专门的寻址模式，例如，模块（循环）寻址、位倒序寻址。这些非常专门的寻址模式在GPP中是不常使用的，只有用软件来实现。4 对密集的乘法运算的支持单片机不是设计来做密集乘法任务的，即使是一些现代的GPP，也要求多个指令周期来做一次乘法。而DSP处理器使用专门的硬件来实现单周期乘法。DSP处理器还增加了累加器寄存器来处理多个乘积的和。累加器寄存器通常比其他寄存器宽，增加称为结果bits的额外bits来避免溢出。5 零开销循环单片机是Single-chip Microcomputer的较准确译法，但最能准确反映单片机设计思想、并且有长远技术眼光的词汇是Microcontroller（微控制器）。之所以出现Single-chip Microcomputer一词，实在是因为早期，甚至到MSC-51时期，单片机准确地体现了Single-chip Microcomputer的形态和内容。然而发展到MSC-96，发展到新一代80C51、M68HC05、M68HC11系列单片机时，在单片机中着力扩展了各种控制功能，如：A/D、PWM、PCA计数器捕获/比较逻辑、高速I/O口、WDT等，已突破了Microcontroller的传统内容，朝Microcontroller的内涵发展。因此，目前已到了该给单片机正名的时候了，国外已逐渐统一成Microcontroller。如果我们仍然保留单片机这一习惯叫法，则应把它认为是一个单片形态的微控制器，或直接称作微控制器或单片微控制器，而不要再使用单片微型计算机或单片计算机这些词汇了。另：集成技术的最新进展之一是将 CPU 和外围芯片，如程序存储器，数据存储器，并行，串行I/O口，定时/计数器，中断控制器及其他控制部件集成在一下芯片中，制成单片机Single-chip Microcomputer。

freebsder

dsp主要做数据计算，针对批量的，或者顺序的数据和处理。

单片机主要做控制，纯计算能力弱一些，主要做条件的，循环的，触发的等等。

现在dsp和单片机都在融合，界限已经不那么明显了。高端单片机算力也不差，dsp做控制也不是不可以。