dsp与单片机的区别？dsp的应用前景
自从2000MCU和DSP完全分家,大家对DSP的认识多为"将部分程序固化从而实现更快处理速度的MCU"，但这个解释总是有点牵强人意。再加上目前流传着这样的一种说法：DSP取代单片机的技术和价格的市场条件已经成熟，大规模推广指日可待。真的是这样的吗？笔者不敢苟同。单片机和DSP各有所长，AVR90单片机是125纳秒一个周期（也是哈弗结构），其内部有SPI、UART等，如果用来作控制、数据采集，只要速度要求不是太高，那么都可以用它，而且用它比用DSP方便。但是如果你的工程中有比较多的算法，特别是信号处理算法，那么用DSP就对了，此时单片机是不能胜任的。
1、单片机的简介
所谓单片机就是在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、时钟、定时/计数器、多种功能的串行和并行I/O口。如Intel公司的8031系列等。除了以上基本功能外，有的还集成有A/D、D/A，如Intel公司的8098系列。单片机一般具有如下主要特点：
（1）适合实时控制和操作任务
（2）可预测的执行周期
（3）擅长中断处理，特别是外部异步事件
（4）比较多的I/O功能
（5）程序较大
（6）丰富的片上外设
单片机的开发环境完备，开发工具齐全，应用资料众多。后备人才充足。国内大多数高校都开设了单片机课程和单片机实验。
2、DSP的简介
DSP（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外部设备互相通信，有软、硬件的全面功能，本身就是一个微型计算机。DSP采用的是哈佛设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的空间，允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令，并进行译码，这大大的提高了微处理器的速度。另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输，因为增加了器件的灵活性。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。
根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：
（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；
（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；
（3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；
（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；
（5）快速的中断处理和硬件I/O支持；
（6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；
（7）可以并行执行多个操作；
（8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
3、单片机与DSP的区别比较
总线结构： DSP是哈佛/改进型哈佛结构，单片机是冯.诺依曼结构。
乘加运算：DSP利用硬件乘法器，用单指实现。单片机是多指令实现。
寻址方式：DSP利用硬件数据指针，实现逆序寻址，单片机是普通寻址。
指令运行方式：DSP “流水线”方式，允许程序与数据存储器同时访问。单片机是顺序运行的。
指针： DSP配置专用运算器，复合指令可以在寄存器、运算单元处理变量的同时，使用指针访问数据存储器。单片机是无复合指令功能
循环控制：DSP利用硬件循环控制结构，实现无消耗循环控制； 单片机是每次循环都将消耗机器时间。
多处理系统：DSP提供具有很强同步机制的互锁指令，单片机是无专用指令。
4、DSP应用前景
目前看来，单片机比DSP应用范围更广，但是DSP比单片机功能更强大。单片机一般用于要求低的场合，如4/8位的单片机。DSP适合于要求较高的场合，DSP主要面向数字信号处理设计，而单片机主要面向系统控制应用设计。DSP是单片机的一个分支。它有专门的FFT算法需要的特殊指令，流水线指令处理。能以较高的速度进行运算。与单片机相比，DSP器件具有较高的集成度。DSP具有更快的CPU，更大容量的存储器，内置有波特率发生器和FIFO缓冲器。提供高速、同步串口和标准异步串口。有的片内集成了A/D和采样/保持电路，可提供PWM输出。DSP器件采用改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存取程序和数据。内置高速的硬件乘法器，增强的多级流水线，使DSP器件具有高速的数据运算能力。DSP器件比16位单片机单指令执行时间快8～10倍，完成一次乘加运算快16～30倍。DSP器件还提供了高度专业化的指令集，提高了FFT快速傅里叶变换和滤波器的运算速度。此外，DSP器件提供JTAG接口，具有更先进的开发手段，批量生产测试更方便，开发工具可实现全空间透明仿真，不占用用户任何资源。软件配有汇编/链接C编译器、C源码调试器。
dsp原理及应用
DSP原理与特点
数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。DPS原理就是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
数字信号处理的实现方法很多，比如 在通用计算机上用软件（如Fortran、C语言）实现；在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现；用通用的单片机实现，这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理，如数字控制等；
用通用的可编程DSP芯片实现。与单片机相比，DSP芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源，可用于复杂的数字信号处理算法；
用专用的DSP芯片实现，在一些特殊的场合，要求的信号处理速度极高，用通用DSP芯片很难实现，例如专用于FFT、数字滤波、卷积等算法的DSP芯片，这种芯片将相应的信号处理算法在芯片内部用硬件实现，无需软件编程。
DSP普遍采用数据总线和程序总线分离的哈佛结构，允许取指令和执行指令进行全部重叠进行；可直接在程序和数据空间之间进行信息传送，减少访问冲突，从而获得高速运算能力。
而且大多采用流水技术，即每条指令都由片内多个功能单元分别完成取指、译码、取数、执行等步骤，从而在不提高时钟频率的条件下减少了每条指令的执行时间。DSP通常有三级以上的流水线。
在每个时钟周期执行多个操作。针对滤波、相关、矩阵运算等需要大量乘法累加运算的特点，DSP大都配有独立的乘法器和加法器，使得在同一周期内可以完成相乘、累加两个运算。有的DSP可以同时进行乘、加、减运算，大大加快了FFT的蝶形运算速度。
DSP系统的应用领域
（1）通用数字信号处理：数字滤波、卷积、相关、FFT、自适应滤波、波形发生等。
（2）通信领域：高速调制解调器、编/译码器、传真、程控交换机、卫星通信、IP电话等。
（3）语音处理：语音识别、合成、矢量编码、语音信箱等。
DSP在雷达领域的应用现状、前景
DSP技术目前主要用于雷达的信号处理机部分，主要完成动目标检测、动目标跟踪、脉冲多普勒处理、恒虚警检测等重要内容以及旁瓣对消、旁瓣消隐等抗干扰技术的实现。目前主要采用美国TI公司和ADI公司的系列产品。由于雷达系统越来越要求在结构上具有可扩展和可重构的能力。因子此，未来会越来越多采用数字技术，DSP的应用将越来越广泛，因此它还是很有发展数途的。此外，也可以用于相控阵雷达天线的波束控制、接收机AGC的控制和实现、频率综合系统、计算机系统、随动系统的控制等等。可以参看《雷达信号处理和数据处理技术》(雷达技术丛书)，你可以到国防科技论坛的雷达论坛去看看，资料很多的
DSP有哪些特点？
DSP芯片具有以下特点：
（1）多总线结构。DSP芯片内部一般采用的是哈佛结构，其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间，每个存储器独立编址，独立访问。在片内有相应的程序总线和数据总线，程序总线和数据总线可以允许同时获取指令字和操作数，而互不干涉。这意味着在一个机器周期内可以同时准备好指令和操作数，从而使数据的吞吐率提高了1倍。为了进一步提高运行速度和灵活性，DSP也采用了改进的哈佛结构和超级哈佛结构。
（2）流水线操作。流水线操作技术使两个或更多不同的操作可以重叠执行，从而在不减小时钟周期的条件下缩短了每条指令的执行时间，增强了处理器的数据处理能力。要执行一条DSP指令，需要通过取指令、指令译码、取操作数和执行指令等若干阶段，每一阶段称为一级流水。DSP的流水线操作是指它的这几个阶段在程序执行过程中是重叠的，在执行本条指令的同时，下面的几条指令已依次完成了取指令、解码、取操作数的操作。
（3）专用的硬件乘法器。硬件乘法器的功能是在一个指令周期内完成一次乘法运算，是DSP实现快速运算的重要保证。可以说几乎所有的DSP器件内部都有硬件乘法器。
（4）特殊的DSP指令。数字信号处理器芯片为了对数字信号进行更为高效、快速的处理，专门设计了一套相应的特殊指令。这些特殊指令节省了指令的条数，缩短了指令的执行时间，提高了运算速度。
（5）多机并行运行特性。DSP芯片的单机处理能力是有限的，而随着DSP芯片价格的不断降低和应用的广泛，多个DSP芯片并行处理已成为可能，可以运用这一特性，达到良好的高速实时处理的要求。
（6）快速的指令周期。随着的不断发展，DSP芯片采用了CMOS技术、先进的工艺和集成电路的优化设计，工作电压的下降，使得DSP芯片的主频不断提高。这一变化将随着微电子技术的不断进步而继续提高。
（7）低功耗。随着微电子产品在人类日常生活中所占得比重越来越大，DSP的应用领域得到了巨大的拓展。DSP应用这么广泛，那么降低功耗对于电力资源紧缺产生十分重要的意义。这对DSP的发展也起到了巨大的作用。
（8）高的运算精度。浮点DSP提供了大的动态范围，定点DSP的字长也能达到32位，有的累加器达到40位。
当前DSP的发展现状和发展前景是怎么样的，谢谢啦
DSP市场化拓展 当前虽然DSP无论是作为一种成熟的技术还是一种成熟的产品均已成为数字信息时代的主流，但是其市场化拓展还存在这巨大的空间。DSP的三大要素即性能、价格和功耗与其市场拓展息息相关。挑战更高的性能，尽可能降低价格和功耗，永远是DSP追求的目标。 下面将每十年DSP性能、规模、工艺、价格的变动和及应用概括如下： 年代 1980 1990 2000 2010 速度（MIPS） 5 40 5000 50000 RAM(字节) 256 2K 32K 1M 规模（门） 50K 500K 5M 50M 工艺（微米） 3 0.8 0.1 0.02 价格（美元） $150.00 $15.00 $5.00 $0.15 目标应用 工业仪器军事 调制解调器硬盘驱动器数字答录机蜂窝电话等 多媒体网关数字相机智能电话数字广播等 新一代手机流媒体设备数字电视机等等… 可以看出在各个时代，DSP性能随集成度的增加而提高，而价格却一直在下降。DSP突出的性能价格比趋势似乎也在很好地演绎着Moore定律。从不断扩大的目标应用来看，DSP在数字信息产品的市场地位越来越重要。 针对DSP功耗的变动趋势，存在一个Gene定律，如下图所示： 不难看到DSP每MIPS的功耗在1982年为250mW,而到1992就迅速下降为12.5mW，到2000年仅为0.1mW。2004年将挑战0.01mW，而预计2010年将达到0.001mW。概括起来就是DSP功耗性能比没隔5年将降低10倍。 当今DSP之所以可以在嵌入式应用方面挑战微处理器CPU，在数字控制方面可挑战单片机MCU，还在于DSP结构体系已实现多样性。DSP既有追求高性能并行结构，也有追求低功耗的省点核心；DSP中不仅可以集成闪存、数据转换器和多种接口，还可以集成CPU核心、视频和音频接口。 软件可编程性始终是DSP市场拓展的关键。目前DSP开发工作中的80%以上已是软件工作。数字信息产品中需要应用到许许多多新的技术和标准，其中不少需要经过不断完善。DSP首先可以构建一个强大灵活的硬件平台和软件基础，然后集成各种软件，其中可以包括标准算法、驱动、协议和应用等等。DSP软件还易于维护和升级，大量工作可以在线实现。 DSP的应用已经涵盖了工业、通信、娱乐、个人医疗、教育、环境控制、安全等领域，我们期待着更多更好的应用。将来的人们对具有DSP核心的数字信息产品大概会情有独衷，因为 DSP会创造更多的价值
dsp原理及应用主要包括哪些方面
自从DSP芯片诞生以来，DSP芯片得到了飞速的发展。DSP芯片高速发展，一方面得益于集成电路的发展，另一方面也得益于巨大的市场。在短短的十多年时间，DSP芯片已经在信号处理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。目前，DSP芯片的价格也越来越低，性能价格比日益提高，具有巨大的应用潜力。DSP芯片的应用主要有：（1） 信号处理——如，数字滤波、自适应滤波、快速傅里叶变换、相关运算、频谱分析、卷积等。（2） 通信——如，调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回坡抵消、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、波形产生等。（3） 语音——如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人确认、语音、语音储存等。（4） 图像/图形——如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画、机器人视觉等。（5） 军事——如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航等。（6） 仪器仪表——如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等。（7） 自动控制——如引擎控制、深空、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制。（8） 医疗——如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等。