MCU和CPU的區別，CPU、MCU、DSP三者之間的聯(lián)系區別

　　MCU（Micro Controller Unit），又稱(chēng)單片微型計算機（Single Chip Microcomputer），簡(jiǎn)稱(chēng)單片機，是指隨著(zhù)大規模集成電路的出現及其發(fā)展，將計算機的CPU、RAM、ROM、定時(shí)數器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的計算機。 MCU按其存儲器類(lèi)型可分為無(wú)片內ROM型和帶片內ROM型兩種。

　　對于無(wú)片內ROM型的芯片，必須外接EPROM才能應用（典型芯片為8031）。帶片內ROM型的芯片又分為片內EPROM型（典型芯片為87C51）、MASK片內掩模ROM型（典型芯片為8051）、片內FLASH型（典型芯片為89C51）等類(lèi)型 CPU是中央處理單元（Central Processing Unit）的縮寫(xiě)，它可以被簡(jiǎn)稱(chēng)做微處理器（Microprocessor），不過(guò)經(jīng)常被人們直接稱(chēng)為處理器（processor）。

　　不要因為這些簡(jiǎn)稱(chēng)而忽視它的作用，CPU是計算機的核心，其重要性好比大腦對于人一樣，因為它負責處理、運算計算機內部的所有數據，而主板芯片組則更像是心臟，它控制著(zhù)數據的交換。CPU的種類(lèi)決定了你使用的操作系統和相應的軟件。CPU主要由運算器、控制器、寄存器組和內部總線(xiàn)等構成，是PC的核心，再配上儲存器、輸入/輸出接口和系統總線(xiàn)組成為完整的PC（個(gè)人電腦）。 寄存器組用于在指令執行過(guò)后存放操作數和中間數據，由運算器完成指令所規定的運算及操作。

　　CPU和MCU之間的界限并不是很清晰，不過(guò)CPU主要用在電腦上，也算是控制器，MCU主要是工業(yè)控制領(lǐng)域，DSP用途也比較廣。比如說(shuō)DSP可以實(shí)現MP3解碼，電機控制等。它的特點(diǎn)是處理速度比較快。

　　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，數字信號處理），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（例如存儲器陣列），是高度集成的通用結構的處理器，是去除了集成外設的MCU；DSP運算能力強，擅長(cháng)很多的重復數據運算，而MCU則適合不同信息源的多種數據的處理診斷和運算，側重于控制，速度并不如DSP。

　　MCU區別于DSP的最大特點(diǎn)在于它的通用性，反應在指令集和尋址模式中。DSP與MCU的結合是DSC，它終將取代這兩種芯片。

　　在20世紀最值得人們稱(chēng)道的成就中，就有集成電路和電子計算機的發(fā)展。20世紀70年代出現的微型計算機，在科學(xué)技術(shù)界引起了影響深遠的變革。在70年代中期，微型計算機家族中又分裂出一個(gè)小小的派系--單片機。隨著(zhù)4位單片機出現之后，又推出了8位的單片機。MCS48系列，特別是MCS51系列單片機的出現，確立了單片機作為微控制器（MCU）的地位，引起了微型計算機領(lǐng)域新的變革。在當今世界上，微處理器（MPU）和微控制器（MCU）形成了各具特色的兩個(gè)分支。它們互相區別，但又互相融合、互相促進(jìn)。與微處理器（MPU）以運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)展標志的。

　　mcu .cpu .dsp 不同點(diǎn)在于他們的運算處理能力，以及側重的應用領(lǐng)域。

　　mcu 專(zhuān)注于工業(yè)控制，功能簡(jiǎn)單，有一個(gè)alu（算數邏輯運算單元），成熟的經(jīng)典的是8051.

　　cpu 功能強大，但是不側重于任何一點(diǎn)，優(yōu)勢均衡。適合于對于處理沒(méi)有嚴格要求的復雜系統。成熟經(jīng)典的是x86、arm體系。

　　dsp 專(zhuān)注于數據處理，有多個(gè)alu，多用于多媒體應用等，需要大數據量的地方。

　　mcu、cpu、dsp三者按處理能力來(lái)排列是正序。但是基本的原理是一致的，從相對簡(jiǎn)單的mcu入門(mén)是明智的選擇。

　　MPU （Microprocessor Unit）微處理器

　　微機中的中央處理器（CPU）稱(chēng)為微處理器（MPU），是構成微機的核心部件，也可以說(shuō)是微機的心臟。它起到控制整個(gè)微型計算機工作的作用，產(chǎn)生控制信號對相應的部件進(jìn)行控制，并執行相應的操作。

　　在微機中，CPU被集成在一片超大規模集成電路芯片上，稱(chēng)為微處理器（MPU），微處理器插在主板的cpu插槽中。

　　DSP（digital signal processor）是一種獨特的微處理器，是以數字信號來(lái)處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號，轉換為0或1的數字信號。再對數字信號進(jìn)行修改、刪除、強化，并在其他系統芯片中把數字數據解譯回模擬數據或實(shí)際環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運行速度可達每秒數以千萬(wàn)條復雜指令程序，遠遠超過(guò)通用微處理器，是數字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數據處理能力和高運行速度，是最值得稱(chēng)道的兩大特色。

　　1、數字信號處理器的內核結構進(jìn)一步改善，多通道結構和單指令多重數據（SIMD）、特大指令字組（VLIM）將在新的高性能處理器中將占主導地位，如Analog Devices的 ADSP-2116x。

　　2、DSP 和微處理器的融合：

　　微處理器是低成本的，主要執行智能定向控制任務(wù)的通用處理器能很好執行智能控制任務(wù)，但是數字信號處理功能很差。而DSP的功能正好與之相反。在許多應用中均需要同時(shí)具有智能控制和數字信號處理兩種功能，如數字蜂窩電話(huà)就需要監測和聲音處理功能。因此，把DSP和微處理器結合起來(lái)，用單一芯片的處理器實(shí)現這兩種功能，將加速個(gè)人通信機、智能電話(huà)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，同時(shí)簡(jiǎn)化設計，減小PCB體積，降低功耗和整個(gè)系統的成本。例如，有多個(gè)處理器的Motorola公司的DSP5665x，有協(xié)處理器功能的Massan公司FILU-200，把MCU功能擴展成DSP和MCU功能的TI公司的TMS320C27xx以及Hitachi公司的SH-DSP，都是DSP和MCU融合在一起的產(chǎn)品?；ヂ?lián)網(wǎng)和多媒體的應用需要將進(jìn)一步加速這一融合過(guò)程。

　　3、DSP 和高檔CPU的融合：

　　大多數高檔GPP如PenTIum 和PowerPC都是SIMD指令組的超標量結構，速度很快。LSI Logic 公司的LSI401Z采用高檔CPU的分支預示和動(dòng)態(tài)緩沖技術(shù)，結構規范，利于編程，不用擔心指令排隊，使得性能大幅度提高。Intel公司涉足數字信號處理器領(lǐng)域將會(huì )加速這種融合。

　　4、DSP 和SOC的融合：

　　SOC（System-On-Chip）是指把一個(gè)系統集成在一塊芯片上。這個(gè)系統包括DSP 和系統接口軟件等。比如Virata公司購買(mǎi)了LSI Logic公司的ZSP400處理器內核使用許可證，將其與系統軟件如USB、10BASET、以太網(wǎng)、UART、GPIO、HDLC等一起集成在芯片上，應用在xDSL上，得到了很好的經(jīng)濟效益。因此，SOC芯片近幾年銷(xiāo)售很好，由1998年的1.6億片猛增至1999年的3.45億片。1999年，約39%的SOC產(chǎn)品應用于通訊系統。今后幾年，SOC將以每年31%的平均速度增長(cháng)，到2004年將達到13億片。毋庸置疑，SOC將成為市場(chǎng)中越來(lái)越耀眼的明星。

　　5、DSP 和FPGA的融合：

　　FPGA是現場(chǎng)編程門(mén)陣列器件。它和DSP集成在一塊芯片上，可實(shí)現寬帶信號處理，大大提高信號處理速度。據報道，Xilinx 公司的Virtex-II FPGA對快速傅立葉變換（FFT）的處理可提高30倍以上。它的芯片中有自由的FPGA可供編程。Xilinx公司開(kāi)發(fā)出一種稱(chēng)作Turbo卷積編譯碼器的高性能內核。設計者可以在FPGA中集成一個(gè)或多個(gè)Turbo內核，它支持多路大數據流，以滿(mǎn)足第三代（3G）WCDMA無(wú)線(xiàn)基站和手機的需要，同時(shí)大大節省開(kāi)發(fā)時(shí)間，使功能的增加或性能的改善非常容易。因此在無(wú)線(xiàn)通信、多媒體等領(lǐng)域將有廣泛應用。