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主要是应用领域不用,结构不同,总体来说,通用的CPU,性能好,但散热和稳定性问题依旧存在;嵌入式的CPU,性能更差,但是散热很低,稳定性好能耗低。
嵌入式处理器包括DSP(数字信号处理器),EMPU(嵌入式微处理器),MCU(嵌入式微控制器)。而通用CPU的体系结构随不同的公司而异。
主要有INTEL公司的奔腾系列、赛扬系列、酷睿系列、至强系列,AMD公司的毒龙系列、闪龙系列、速龙系列,还有其他公司如VIA(威盛)、中芯微等生产的产品。这两类芯片由于应用领域的不同,所以在结构、耗能、发热等方面有着相当大的差异。
一、应用领域
嵌入式处理器的应用领域通常是较专一的。DSP主要用于数字信号的采集、变换、滤波、压缩、识别等处理。强大的处理能力使它广泛应用于视频编解码领域,我们日常所用到的MP3、MP4、手机、DVD等数码产品都是以它为核心的。
而MCU。主要用于工业控制领域,俗称为单片机,它的处理能力通常较差,但可靠性较高。而EM-PU则是在提供一定通用性的情况下追求比MCU更好的性能。
与嵌入式处理器不同,通用CPU则是要求能从事很多任务,比如电脑可以用来看**、打游戏、上网等,而且要能使用不同的操作系统和硬件外设等,这就对CPU的处理能力和兼容性提出了很高的要求。什么都能做,必然什么都不精。看**它不如DVD,打游戏它不如PS2。当然随着电脑性能不断的提高,这些情况会改善。但是噪音和发热量大这两个弊端估计在近期不会有大的改善。
二、处理器硬件结构
由于应用领域的不同,这两种处理器的结构也不同。作为嵌入式处理器的代表,DSP主要采用了改进的哈佛结构(指令和数据分开存储,独立编址,独立访问)。多总线结构(如TI的TMS320C54×内部有8条总线、四条地址、三条数据、一条程序),多级流水线技术(如TI的TMS320C54x有2~6级不等的流水线。可以加快处理速度),专用硬件乘法器,特殊的DSP指令等。底层指令分为采用精简指令集(CISC)和复杂指令集(RISC)两类,前者使用了X86架构,后者则有如ARM(ADVANCERISCMA.
CHINES),MIPS,POWERPC等多种架构。
通用CPU沿用了X86架构,除早期产品外也采用了哈佛结构,当然也有多级流水(P4的流水线达到了惊人的3l级,理论上流水线越多主频越容易提高。但它所带来的性能提升远不如发热和耗能大得多。所以现在INTEL放弃了这个被称为NETBURST的架构。而是在P-M架构的基础上改进产生了酷睿微架构。流水线减少为15级,主频和功耗下降了。但性能却提高了),还有很多特性如HT超线程、硬件防毒、SSE指令集、L1和L2两级缓存等,但没有专用的硬件乘法器使它在做FF'r等特殊运算时要比DSP慢得多,当然通用CPU能支持更多的指令集,但它毕竟是通用的,所以效率一定比专用DSP差很多。最近INTEL和AMD都推出了双核处理器。即将两个处理器内核封装在一片硅片上,现又推出四核的,提升了处理器性能。而嵌入式处理器则更容易多核集成,甚至可以将十多个完成不同功能的内核集成在一起。
三、实际使用
在实际使用方面,嵌入式处理器要求:
1.更低的功耗。你肯定无法想象如果MP4依靠电池只能工作很短时间,这产品是否还有存在价值。
2.严格控制发热量,否则它无法应用于手持设备。这直接影响用户的使用体验。
3.强大的安全性和可靠性。特别是工业控制领域,如果你的处理器出现死机的话,会造成多大损失。
4.低成本。
5.低空间占有。
6.电磁兼容性好。
而通用CPU则更重视强大的运算能力。对不同软硬件的兼容性、可扩展性、任务的并行处理能力、可升级空间等,当然对功耗、发热也不是没要求,只是相对于嵌入式处理器要小些。但是在能源紧缺的今天,通用CPU也更加重视功耗和发热,比如INTEL公司最新发布的酷睿双核桌面处理器功耗为同主频奔腾D双核处理器的60%。
但处理能力却为它的1.5倍。移动版的处理器功耗更低。所以现在有一些对性能要求较高的手持设备(如掌上电脑)采用了INTEL的超低电压版处理器,并搭载微软的WINDOWS操作系统。
当然DSP在这方面也毫不示弱,目前最新的ARMllMPCore处理器的主频已超过300MHz.
但功耗却只有600mW,显然它更适合一些小型以视频播放为主的手持设备。
在行业的准则内,通用与效率总是一对矛盾。显然,DSP等嵌入式处理器走的是专一高效路线,而通用CPU走的是多用途多功能路线。他们的并存使我们的生活变得多姿多彩。使生产的自动化进程越来越快。
微机原理与汇编语言程序设计的目录
网络计算机学科。
计算机组成原理会有两个方向深入的点,一个是面向硬件电路,一个是面向软件开发的。
我自己本身就是个开发者,所以下面分享的学习资料都是偏向软件开发点计组原理,对于硬件电路这块的资料不做介绍,因此不会涉及到数字电路、微机原理等这些课程。
计算机组成原理主要有四大块内容。
第一大块,计算机的基本组成,主要包含:硬件设备组成:CPU、主板、内存、硬盘、显示器等;冯诺依曼体系结构:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备;计算机性能:CPU 主频、响应时间、吞吐率。
第二块,计算机的指令和运算,主要包含:计算机指令:机器码(编译 -> 汇编 -> 机器码、指令格式和跳转、函数调用和程序栈)、程序的编译、链接、装载和执行;计算机运算:二进制编码(整数、反码、补码、浮点数、定点数)、数字电路(门电路、加法器、乘法器)。
第三块,处理器设计,主要包含:CPU:建立数据通路、面向流水线和设计、控制冒险和数据冒险、分支预测、异常和中断、并行计算。
第四块,存储器和 I/O 系统,主要包含:存储器的层次结构:SRAM 存储技术、寄存器、CPU 高速缓存、内存、固态硬盘、机械硬盘;存储器和 I/O 系统:虚拟内存、CPU和内存的通信、DMA技术、访问输入输出设备。
CPU 高速缓存:局部性原理、缓存一致性协议、伪共享问题、write through 和 write back;虚拟存储:缺页异常、TLB 加速地址转化、MMU 虚拟地址和物理地址转换。
其中第一、第二、第四是对开发者而言是比较重要的内容,而第三部分处理器的设计如果没时间可以先不用去了解。
序
前言
第1章微型计算机概述
本章学习目标
1.1计算机的发展与应用
1.1.1计算机的发展历史及发展趋势
1.1.2计算机的特点与分类
1.1.3计算机的应用
1.2计算机的基本结构和工作原理
1.2.1计算机的基本结构
1.2.2计算机的工作原理
1.3计算机系统
1.3.1计算机的硬件系统
1.3.2计算机的软件系统
1.4微型计算机的基本概念
1.4.1微处理器的产生,发展及分类
1.4.2微型计算机的性能指标介绍
1.4.3微型计算机的特点及应用
1.4.4微型计算机系统的组成
本章小结
习题一
第2章计算机中的数据表示
2.1计算机中的数制及其转换
2.1.1数值的基本概念
2.1.2数值之间的转换
2.2计算机中数值数据的表示及运算
2.2.1基本概念
2.2.2带符号数的原码,反码,补码表示
2.2.3定点数和浮点数表示
2.2.4定点补码加法运算溢出判断
2.3其他数据表示方法
2.3.1美国信息交换标准代码(ASCII)
2.3.2二—十进制编码——BCD码
2.3.3汉字编码
2.3.4图象信息的表示方法
2.3.5语音信息的表示方法
本章小结
习题二
第3章8086处理器及其体系结构
本章学习目标
3.1 8086处理器的内部结构
3.1.1基本性能指标
3.1.2 8086处理器内部结构组成
3.1.3 8086CPU的寄存器结构
3.1.4 8086CPU的外部引脚特性
3.2 8086处理器的存储器组织
3.2.1存储器的标准结构
3.2.2存储器的分段
3.2.3逻辑地址和实际地址
3.2.4专用和保留的存储器单元及堆栈
3.3 8086的总线周期和操作时序
3.3.1 8284A时钟信号发生器
3.3.2 8086总线周期
3.3.3 8086CPU的最小/最大工作方式
3.3.4 8086CPU的操作时序
3.4 286/386/486微处理器简介
3.4.1 286微处理器简介
3.4.2 386微处理器简介
3.4.3 486微处理器简介
本章小结
习题三
第4章寻址方式与指令系统
本章学习目标
4.1指令格式和操作数类型
4.2指令的寻址方式
4.2.1寻址,寻址方式的概念
4.2.2与数据有关的寻址方式
4.2.3I/O端口寻址方式
4.2.4与转移地址有关的寻址方式
4.3 8086指令系统
4.3.1数据传送指令
4.3.2DOS系统功能调用
4.4 286增强和扩充指令
4.4.1 286工作模式
4.4.2有符号整数乘法指令
4.4.3堆栈操作指令
4.4.4移位指令
4.4.5支持高级语言的指令
4.5 386增强和扩充指令
4.5.1数据传送与扩展指令
4.5.2地址传送指令
4.5.3有符号乘法指令
4.5.4符号扩展指令
4.5.5堆栈操作指令
4.5.6移位指令
4.5.7位操作指令
4.5.8条件设置指令
4.6 486新增指令
4.7Pentium新增指令
本章小结
习题四
第5章伪指令及汇编语言结构
本章学习目标
5.1汇编语言和汇编程序
5.1.1汇编语言
5.1.2汇编程序
5.2汇编语言语句格式
5.2.1名字项
5.2.2操作码项
5.2.3操作数项
5.3伪指令语句
5.3.1数据定义伪指令
5.3.2符号定义伪指令
5.3.3段定义伪指令
5.3.4过程定义伪指令
5.3.5结构定义伪指令
5.3.6模块定义与连接伪指令
5.3.7程序计数器$和ORG伪指令
5.4汇编语言程序的段结构
5.5汇编语言程序上级过程
5.5.1汇编语言的工作环境及上机步骤
5.5.2汇编语言源程序的建立
5.5.3将源程序文件汇编成目标程序文件
5.5.4用连接程序生成可执行程序文件
5.5.5程序的执行
5.5.6程序的调试
5.6汇编语言程序运行实例
本章小结
习题五
第6章汇编语言程序设计
本章学习目标
6.1汇编语言程序设计的基本方法和基本步骤
6.1.1汇编语言程序设计的基本步骤
6.1.2结构化程序的概念
6.1.3流程图画法规定
6.2算术运算类指令
6.2.1加法指令
6.2.2减法指令
6.2.3乘法运算指令
6.2.4除法运算指令
6.2.5BCD码调整指令
6.3逻辑运算与移位类指令
6.3.1逻辑运算类指令
6.3.2非逻辑运算类指令
6.3.3循环移位指令
6.4顺序程序的结构形式和程序设计
6.4.1顺序程序的结构形式
6.4.2顺序程序的程序设计
本章小结
习题六
第7章分支结构程序设计
本章学习目标
7.1转移类指令
7.1.1JMP无条件转移指令
7.1.2条件转移指令
7.2分支程序的结构形式和程序设计
7.2.1分支程序的结构形式
7.2.2分支程序的程序设计
本章小结
习题七
第8章循环结构程序设计
本章学习目标
8.1循环程序的基本结构
8.1.1循环程序的组成
8.1.2循环程序的结构
8.2循环控制指令及串指令
8.2.1循环控制指令
8.2.2串操作类指令
8.3循环结构程序的设计方法
8.3.1循环控制的方法
8.3.2循环程序的控制结构
8.4单循环程序设计
8.5多重循环
本章小结
习题八
第9章子程序设计
本章学习目标
9.1子程序的基本概念
9.1.1子程序定义伪指令
9.1.2调用与返回指令
9.2子程序设计
9.2.1子程序说明信息
9.2.2保护现场与恢复现场
9.2.3子程序参数传递方法
9.3子程序的嵌套与递归
9.3.1子程序的嵌套
9.3.2子程序的递归
9.4中断调用程序设计
9.4.1中断的基本概念
9.4.2DOS中断和系统功能调用
9.4.3BIOS中断调用
本章小结
习题九
第10章高级汇编语言技术
本章学习目标
10.1宏汇编
10.1.1宏定义,宏调用和宏展开
10.1.2形参和实参
10.1.3伪指令PURGE
10.1.4伪指令LOCAL
10.2重复汇编
10.2.1定重复伪指令REPT
10.2.2不定重复伪指令IRP
10.2.3不定重复字符伪指令IRPC
10.3条件汇编
本章小结
习题十
第11章模块化程序设计
本章学习目标
11.1段的定义
11.1.1段的完整定义
11.1.2定位类型
11.1.3组合类型
11.1.4类别
11.2模块间的通信
11.2.1伪指令PUBLIC和EXTRN
11.2.2多个模块之间的变量传递
11.3汇编语言与C/C++语言的混合编程
11.3.1C/C++语言程序与汇编语言过程的模块连接
11.3.2C/C++语言程序调用汇编语言的行内汇编法
本章小结
习题十一
附录A8086指令系统
附录BDOS系统功能调用
附录CBIOS功能调用
附录D80X86中断向量
参考文献
关于“电脑主板上的CPU和嵌入式系统CPU有什么区别”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!
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我是司凯号的签约作者“谷双”
本文概览:网上有关“电脑主板上的CPU和嵌入式系统CPU有什么区别”话题很是火热,小编也是针对电脑主板上的CPU和嵌入式系统CPU有什么区别寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰...
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