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标题: mips与dsp有什么关系和区别? [打印本页]

作者: w3g8 时间: 2007-04-03 12:29
标题: mips与dsp有什么关系和区别?
如题.mips与dsp有什么关系和区别?
在嵌入式方面哪个好?

哈佛结构
http://jwc.seu.edu.cn/zq/signal/ ... _6/harvard.htm#lian

冯.诺曼结构
http://jwc.seu.edu.cn/zq/signal/new/importent/zhang5_6/feng.htm

[ 本帖最后由 w3g8 于 2007-4-3 15:29 编辑 ]

作者: cjaizss 时间: 2007-04-03 13:00
mips基于冯.诺伊曼结构,而dsp一般采用哈佛结构。
至于用什么，项目决定。

作者: cjaizss 时间: 2007-04-03 13:09
另外，不是所有dsp芯片都是CPU。

作者: w3g8 时间: 2007-04-03 15:25
谢谢楼上的，google了下
哈佛结构

数字信号处理一般需要较大的运算量和较高的运算速度，为了提高数据吞吐量，在数字信号处理器中大多采用哈佛结构，如下图所示

图哈佛结构

与冯.诺曼结构处理器比较，哈佛结构处理器有两个明显的特点：

使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存；
使用独立的两条总线，分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径，而这两条总线之间毫无关联。

后来，又提出了改进的哈佛结构，如下图所示

图改进型哈佛结构

其结构特点为：

使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存，以便实现并行处理；
具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线，利用公用地址总线访问两个存储模块（程序存储模块和数据存储模块），公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输；
两条总线由程序存储器和数据存储器分时共用。

在典型情况下，完成一条指令需要3个步骤，即：取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯.诺曼结构与哈佛结构处理方式的差别。举一个最简单的对存储器进行读写操作的指令，如下图所示，指令1至指令3均为存、取数指令，对冯.诺曼结构处理器，由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取，经由同一总线传输，因而它们无法重叠执行，只有一个完成后再进行下一个。

图冯.诺曼结构处理器指令流的定时关系示意图

如果采用哈佛结构处理以上同样的3条存取数指令，如下图所示，由于取指令和存取数据分别经由不同的存储空间和不同的总线，使得各条指令可以重叠执行，这样，也就克服了数据流传输的瓶颈，提高了运算速度。

哈佛结构强调了总的系统速度以及通讯和处理器配置方面的灵活性。

图哈佛结构处理器指令流的定时关系示意图

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冯.诺曼结构

1945年，冯.诺曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理，后来，人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。冯.诺曼结构的处理器使用同一个存储器，经由同一个总线传输，如下图所示：

图冯.诺曼结构

冯.诺曼结构处理器具有以下几个特点：

必须有一个存储器；
必须有一个控制器；
必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；
必须有输入和输出设备，用于进行人机通信。

冯.诺曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码，指令和操作数的地址又密切相关，因此，当初选择这种结构是自然的。但是，这种指令和数据共享同一总线的结构，使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈，影响了数据处理速度的提高。

图冯.诺曼结构处理器指令流的定时关系示意图

[ 本帖最后由 mik 于 2007-4-4 18:42 编辑 ]

作者: mingyanguo 时间: 2007-04-03 17:27
ft
这么大的字看的头晕，用不着这么激动吧。

作者: mik 时间: 2007-04-03 18:54
汗~ 4 楼的，编辑一下格式吧

作者: mik 时间: 2007-04-03 19:01
另：这个问题可以与 mq110 讨论讨论，他需要这方面的信息。

作者: cjaizss 时间: 2007-04-03 19:17

原帖由 mik 于 2007-4-3 19:01 发表于 7楼
另：这个问题可以与 mq110 讨论讨论，他需要这方面的信息。

那天和mq110在msn上聊了很久，他的需求我大致清楚了，也给了他一定的建议。

作者: gvim 时间: 2007-04-04 01:02
诺伊曼和哈佛不应该是dsp和mips的很大区别。mips和大量现代处理器都早已经使用了哈佛结构。
我个人觉得最大的区别是在对待特殊数据流和指令流上的差异，还有一些特殊运算指令，导致dsp在数值运算上的效率高于普通处理器(包括常见的嵌入式处理其)。
首先是部分dsp使用的vliw，数据并发度大大提高
其次是 dsp实现的一些特殊浮点处理指令，比如某些dsp内置卷积运算指令，这种指令在通用处理器里面十分罕见。很明显的例子，在某些ARM处理器里面，没有硬件除法指令，为了完成一次除法，需要使用加法和位移操作编写N行代码。dsp里还有不少浮点处理单元和浮点寄存器。
最后是编译器的效率。普遍来说，专用编译器比通用编译器(比如gcc的一些移植版本)产生的代码效率高不少。

[ 本帖最后由 gvim 于 2007-4-4 01:06 编辑 ]

作者: doudouya 时间: 2007-04-04 08:42
好贴,留名!!!顶一下!

作者: prolj 时间: 2007-04-04 09:11
DSP往往是专用芯片，很多功能都经过了特别的优化，很多指令也是优化硬件实现的，解决某方面问题效率很高，速度都很快。

CPU通用，虽然主频很高，可是分频后速度就不是很快了。

MIPS是一种CPU，当然也可以修改一下作DSP。

哈佛结构在某种程度上提供了一些并行，所以会快一些。

作者: zllfdd 时间: 2007-04-04 10:34
mips是一种通用cpu，好多东西要用软件实现
dsp更像是专用的芯片，可以编程，但指令集和用途都是面向特殊应用的，字面意思就是数字信号处理，好多东西是用硬件实现的

不管是结构还是其它什么，都是应用决定的

忽然发现我老喜欢掺合这些事情

作者: mik 时间: 2007-04-04 18:45
to w3g8：

抱歉~ 我编辑了你的贴子，原贴字太大了，难看。字体改小了好看多了

.

[ 本帖最后由 mik 于 2007-4-4 18:47 编辑 ]

作者: solomoon 时间: 2007-04-05 16:55
dsp是面向数字信号处理中大量矩阵、浮点、fft、卷积等运算型的运用非常广泛的一类芯片的简称。
这里的mips似乎很难和dsp比较。

作者: cjaizss 时间: 2007-04-05 17:06

原帖由 solomoon 于 2007-4-5 16:55 发表于 14楼
dsp是面向数字信号处理中大量矩阵、浮点、fft、卷积等运算型的运用非常广泛的一类芯片的简称。
这里的mips似乎很难和dsp比较。

楼主的意思应该是把mips和DSP中可以编程甚至可以嵌操作系统的一类来进行比较。
其实DSP有两个意思，一是数字信号处理，一是数字信号处理器。
然而并不是所有DSP都能拿来做CPU用，有很多是完全专用的。

作者: beepbug 时间: 2007-04-16 12:09
DSP（Digital Signal Processor）是数字信号处理器，MIPS是一种通用CPU。两者怎么比较？
上海的陈进，说他的汉芯是双核，其实一个DSP加一个CPU。把概念也搞混了。

作者: SuperZ 时间: 2007-05-26 21:41
MIPS是一种通用CPU，和DSP的用处完全不同。
CPU看中的是事物处理能力，比较分支判断十分重要。
DSP看中的是数据处理能力，数学运算能力更重要。

作者: logologin 时间: 2007-06-02 16:34
好帖，分享中。。。。。。。。。。

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