对话资深工程师：简谈ARM、DSP、单片机的异同与应用场景

　　单片机、ARM、DSP这三者的可以说是CPU，那这三者有什么区别吗？

　　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）。

　　也就是说单片机实际上是微控制器MCU、ARM是高效能RISC、DSP就是数字信号处理器喽，那您能具体的从这三者的功能谈谈它们的控制原理吗？

　　微控制器MCU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。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。

　　您能结合开发案例，具体谈谈它们的主要应用场景吗？

　　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，应用集中在工业自动化控制等专门化需求的运算领域。我刚刚看到开发平台上有很多关于DSP方面的项目开发，可以看出来大多都是工业应用上的需求，如“基于单片机设计的LED驱动电源综合测试仪”、“单片机拨号程序”等。

　　ARM芯片精髓在“R”，是RISC精简指令集的意思。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在手机、平板等智能移动设备上得到了广泛应用。如开发平台发布的“arm的linux内核下的手持机开发”、“ARM的linux内核LVDS显示开发”等均是基于ARM芯片的智能产品。

　　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、MP4等都广泛使用了DSP。这个“基于DSP的声音控制系统开发”、“基于DSP图像处理固定区域内人数统计仪”等对于音频音质、图像像素要求较高的产品多使用DSP控制器。