mips与dsp有什么关系和区别?

w3g8

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 ]

cjaizss

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。

cjaizss

另外，不是所有dsp芯片都是CPU。

w3g8

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。   

    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

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[ 本帖最后由 mik 于 2007-4-4 18:42 编辑 ]

mingyanguo

ft
这么大的字看的头晕，用不着这么激动吧。

mik

汗~  4 楼的，编辑一下格式吧

mik

另：这个问题可以与 mq110 讨论讨论，他需要这方面的信息。

cjaizss

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。

gvim

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 ]

doudouya

好贴,留名!!!顶一下!