浅谈单片机、ARM和DSP的异同——非常透彻

　犹记得当年读书的时候，老师说单片机、ARM、DSP有互通之处，都是CPU，但听老师讲都听不懂。

　　我该如何理解他们，并找出他们的异同呢？我们来看看行内人的看法：

　　ICer，从事ARM CPU的SOC设计

　　按我的理解说几句吧，希望能说薄一点。

　　首先，说CPU，中央处理器，本质就是一个集成电路，实现的功能就是从一个地方（如rom）读出一个指令，从一个地方（如ram）读出数据，然后根据指令的不同对数据做不同的处理（如相加），然后把结果存回某个地方（如ram）。不同架构的cpu会有不同的指令，不同的存取方式，不同的速度，不同的效率，等等的差异。

　　然后，说单片机（通常意义所说的微控制器MCU），ARM（通常意义所说的高效能RISC），DSP（通常意义所说的通用数字信号处理器），这三个CPU分别是针对不同的应用而产生的CPU。当然这也不是绝对的，因为ARM现在出的CPU囊括了MCU（如M0），RISC（如A8），DSP（如M4）。

　　微控制器的目的主要是用作控制，他不需要多快的速度，如电饭锅的控制器，只需要控制发热元件的通断，信号等的开关等，但是对成本要求很严格，所以一般做得比较简单，4位，8位的很多。

　　高效能的RISC，常用于一些数据处理比较多的地方，最常见的莫过于现在的消费性电子产品了，手机，pad，MP4等等，目前ARM的商业模式主要是卖内核，集成到各家的SOC中间。他其实就是个通用的CPU，能干各种各样的活，和Intel的CPU一样。但是通用就有效能问题，在某些特殊场合，效能就显得没那么高了，如大量运算（譬如做FFT）的时候。这样就有DSP的用武之地了。

　　DSP，数字信号处理器，只要是做数字信号处理的模块都可以叫做一个DSP，如视频解码的IP核。但你老师所说的应该是指通用的数字信号处理器，如Ti的TMS320C55x DSP。该CPU的长处就是在于运算，大量循环的计算，如连续1024个乘加。他的指令针对这种应用有特殊的处理，相比RISC可以更快速高效地完成这类运算。

　　总的来说，学习CPU，首先就是要了解其指令集，然后了解去指令执行的方式，然后针对具体的芯片了解其外围电路，程序都是用C写的，基本使用就没啥问题了。

　　入门教材就不知道了，学好微机原理先吧。

　　qccc

　　一种设备能称之为CPU，是因为它能够融入到计算机的冯诺依曼体系中。冯诺依曼的计算机模型规定了计算机“运算器、存储器、控制器、外存储器、输入和输出设备”，而CPU的重要地位在于解决了运算问题，计算机的CPU能够访问存储器的数据和指令进行运算，从实现运算这一点的角度上看，无论是单片机、ARM、DSP都可以称之为CPU。

　　单片机集成完整的冯诺依曼体系所规定的结构，是一个完整的计算机体系。实现特定的运算功能，应用领域集中在工业自动化控制等专门化需求的运算领域。

　　ARM出品的芯片精髓在“R”，是RISC精简指令集的意思，和传统大型机以及PC微处理器采用的指令系统相比，RISC指令集根据80%的时候只用到了20%的处理器指令的状况，使用了经过精简设计的指令系统，使得整个处理器的设计可以更加简洁，功耗、体积大大缩小，所以ARM在目前的手机、平板等职能移动设备上得到了广泛应用。随着ARM处理能力的不断增强，加上其功耗小的特点，也不断在扩展其企业级服务器集群应用的可能性，为企业降低能耗成本。

　　DSP是数字信号处理器，相较于普通计算机实现通用计算的特点，DSP只负责数字信号（视频、音频或者其他传感器获得数字信号）处理。在日常生活中，常见的DVD、蓝光播放机、数字电视机顶盒、MP3、MP4等都广泛使用了DSP，由于设计的专门化，所以可以在较低的成本下，使DSP执行异常复杂的编码、解码等信号处理工作，而无需使用价格昂贵的通用处理器。

　　所以从广义上讲，单片机、ARM和DSP都可以算做CPU，但是这种说法并不严格，因为如今CPU往往指代的是兼容x86架构的通用处理器，例如你电脑里的intel和amd出品的cpu。如果把单片机、ARM和DSP都称作CPU，会在理解上产生偏差。

　　谢文洋，嵌入式爱好者

　　这些的确都能算CPU，前面大家已经说过共同点了，我主要说说区别吧。主要区别在于用途不同造成了功能侧重的区别。

　　比如单片机和低端ARM（如M3），更严谨的说法应该称作Microcontroller 或 MCU（Micro Control Unit），中文一般叫“微控制器”。而CPU叫做“中央处理器”。一个Control 和 Process 还是有很大区别的。 微控制器不需要一般也不具备强大的计算能力，重点在于实现各种逻辑和非逻辑控制。

　　而DSP的（Digital Signal Processor）， PROCESS表明它相比于通用单片机具有更为强大的处理，运算能力。可以实现对数字信号的各种算法的处理。