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参考自:
https://blog.csdn.net/itxiebo/article/details/51249006.
https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/102764129
https://www.hhcycj.com/post/item/312.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/126269758
http://news.eeworld.com.cn/mcu/article_2016062327234.html

一、纯CPU(core)的认识

  • CPU(Central Processing Unit)是任何计算机的运算核心和控制核心,由运算器、控制器、寄存器以及总线构成。运作原理:提取、解码、执行和写回。
  • 对于计算能力要求较高的计算机都会使用独立的 CPU 芯片,比如 PC 和服务器都是使用单独 CPU 芯片的(例如后面提到的Inter和AMD的x86系列芯片)。
  • 给独立的CPU芯片做功能扩展时会更加灵活,根据某些功能的需要将扩展的其他功能部件和CPU集成在一块芯片上就得到了MPU、MCU、DSP、SOC芯片。
  • CPU独立成片虽然提高了计算能力,但也有他的缺点,功能扩展导致PC和服务器这一类计算机体积很大,不满足便携式设备体积小的要求。为了减小体积,将CPU外部扩展和CPU集成在一起形成MPU、MCU、DSP、SOC芯片,这样牺牲了计算能力(在便携式计算机设备可接受的范围)换取了体积。

二、处理器的划分

1、按应用领域划分

  • 微处理器(MPU)
    MPU是一个很大的一个概念,小型的处理器都可以叫做MPU,相比之下,MPU涵盖的范围比CPU小。MPU注重通过较为强大的运算/处理能力,执行复杂多样的大型程序,通常需要外挂大容量的存储器,为了支撑运行复杂操作系统和大型程序,往往还需要MPU中集成高性能的存储控制器、存储管理单元(MMU)等一整套复杂的存储机制和硬件。MPU可以看作是功能增强的CPU。
  • 微控制器(MCU)
    MCU-微控制器,也就是常说的单片机(单片机只是指那块正方形芯片,给它加上外围电路也就是常见的单片机开发板),是将CPU、RAM、ROM、定时器和I/O接口等集成在一块芯片上的芯片级芯片,除了CPU之外的其他部分被称为片上外设。以总线宽度或者CPU寄存器位宽(数据处理能力)将单片机分为多少位机,如8位机(51单片机)、16位机(MSP430)、32位机(STM32)。

按照概念的话,低、中端、高端MCU都可以称为“单片机”,但是一般来说,我们说“单片机”时,默认指的是低中端的 MCU,一般不会称呼高端 MCU 为“单片机”,而是直接使用型号名称来称呼,比如 ARM 的Cortex-A7, Cortex-A8, Cortex-A9,Cortex-A15等。

  • 数字信号处理器(DSPs)
    顾名思义,DSPs广泛应用于数字信号处理领域,包含独立硬件乘法器。和MCU相比,DSPs的运算能力强大,MCU速度较慢,对于需要进行大量乘法运算的算法(FFT、卷积等)计算上,DSPs甩MCU几条街,即使在MCU开发中加入DSP算法优化库。MCU侧重于控制,所以出现了二者融合的数字信号控制器(DSC)。两大主要厂商TI和ADI。
  • 专用处理器
    对于特定领域设计的处理器叫做专用处理器(ASP)-----(不太了解)。
    ASIC(专用集成电路)提供了低成本且高性能的方案,同样针对特定应用场景。使用ASIC完成同样的功能往往比直接使用CPU资源或 CPLD(复杂可编程逻辑器件)/FPGA(现场可编程门阵列)来得更廉价且高效,但缺乏灵活性是硬伤。

SOC 指的是片上系统,是系统级的芯片(区别于MCU的芯片级芯片)。SOC 相当于是拥有特定用途的,为了节省成本而在出厂时固化了代码、且只集成专用外设、而且使用量非常巨大的特殊 MCU。SOC可以算得上是一个硬软都不缺的完备系统,因此才被称片上系统,即一个芯片可算作是一个相对完整的系统

2、按体系结构划分

CPU的核心是运算器和控制器,也就是一个数据加工器,你给他原材料数据,他按照机器指令的指示帮你加工(加法减法,左移等),再将加工后的数据返回给你。所以CPU需要与外界建立优质的数据通道,而这2种结构(哈佛和冯·洛依曼)就是CPU和外界存储器建立数据通道的2种不同思路。

  • 哈佛结构
    图片截取自网上

哈佛将程序指令存储和数据存储分开,采用独立编址。CPU先在程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作。优点是效率高,稳定安全,成本相对较高。MCU也就是单片机中几乎都是用哈佛结构,譬如广泛使用的51单片机、典型的STM32单片机(核心是ARM Cortex-M系列的)都是哈佛结构。

  • 冯·洛依曼结构(普林斯顿结构)
  • 在这里插入图片描述

冯·洛依曼结构将指令存储和数据存储合并统一编址。分时复用嘛,优点是外围设备要求相对较低(一个memory),bus和控制简单,成本低,但CPU效率较低。Inter和AMD的PC和服务器芯片,ARM Cortex-A系列等都几乎是冯诺依曼结构。

上面是对哈佛或冯·洛依曼结构的纯粹解释,目前更多的是在CPU和存储器之间加上了其他设备,比如cache、寄存器等等,增加了复杂性,所以实际上存在这2种结构混用的情况,而且现代的CPU(准确说叫SoC)基本都不是纯粹的哈佛结构或冯诺依曼机构,而都是一些变种或者说是混合结构。就以ARM为例,有一些ARM(Cortex-M系列)是哈佛结构,而另一些ARM(Cortex-A)是冯诺依曼结构或者说是混合结构。

3、按指令集划分

架构:CPU是一个执行部件,它之所以能执行,也是因为人们在里面制作了执行各种功能的硬件电路,然后再用一定的逻辑让它按照一定的顺序工作, 这样就能完成人们给它的任务。也就是说,如果把CPU看作一个人,首先它要有正常的工作能力(既执行能力),然后又有足够的逻辑能力(能明白做事的顺 序),最后还要听的懂别人的话(既指令集),才能正常工作。而这些集中在一起就构成了所谓的“架构”,它可以理解为一套“工具”、“方法”和“规范”的集 合。不同的架构之间,工具可能不同,方法可能不同,规范也可能不同,这也造成了它们之间的不兼容。

RISC和CISC的通俗解释以及区别

  • 复杂指令集(CISC)
    x86架构是CISC的代表,无论是32处理器(X86_32、x32)还是64位处理器(x86_64、x64)(区分x86、x64和64位)都是专注于高性能但同时高功耗的实现。

  • 精简指令集(RISC)
    ARM架构是RISC的代表,专注于小尺寸和低功耗,所以说为什么ARM几乎垄断了除PC和服务器外所有的移动领域。RICS意味着精简,但是精简意味着更吃内存(完成一个简单任务需要更多条指令,而CISC可能只需要一条)。

这两年的RISC-V架构越来越受到重视,也是基于精简指令集,性能优越,彻底免费开放两大特征,被称为半导体领域的Linux。

冯洛依曼和哈佛这两个架构指的是cpu架构,是控制数据和代码存储的架构. 而x86和arm架构指的的cpu控制指令的集合,每一个指令代表cpu内部设计的一个硬件电路实现

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    2022/11/19 21:17:18
  26. 错误使用 reshape要执行 RESHAPE,请勿更改元素数目。

    %读入6幅图像&#xff08;每一幅图像的大小是564*564&#xff09; f1 imread(WashingtonDC_Band1_564.tif); subplot(3,2,1),imshow(f1); f2 imread(WashingtonDC_Band2_564.tif); subplot(3,2,2),imshow(f2); f3 imread(WashingtonDC_Band3_564.tif); subplot(3,2,3),imsho…...

    2022/11/19 21:17:16
  27. 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机...

    win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”问题的解决方法在win7系统关机时如果有升级系统的或者其他需要会直接进入一个 等待界面&#xff0c;在等待界面中我们需要等待操作结束才能关机&#xff0c;虽然这比较麻烦&#xff0c;但是对系统进行配置和升级…...

    2022/11/19 21:17:15
  28. 台式电脑显示配置100%请勿关闭计算机,“准备配置windows 请勿关闭计算机”的解决方法...

    有不少用户在重装Win7系统或更新系统后会遇到“准备配置windows&#xff0c;请勿关闭计算机”的提示&#xff0c;要过很久才能进入系统&#xff0c;有的用户甚至几个小时也无法进入&#xff0c;下面就教大家这个问题的解决方法。第一种方法&#xff1a;我们首先在左下角的“开始…...

    2022/11/19 21:17:14
  29. win7 正在配置 请勿关闭计算机,怎么办Win7开机显示正在配置Windows Update请勿关机...

    置信有很多用户都跟小编一样遇到过这样的问题&#xff0c;电脑时发现开机屏幕显现“正在配置Windows Update&#xff0c;请勿关机”(如下图所示)&#xff0c;而且还需求等大约5分钟才干进入系统。这是怎样回事呢&#xff1f;一切都是正常操作的&#xff0c;为什么开时机呈现“正…...

    2022/11/19 21:17:13
  30. 准备配置windows 请勿关闭计算机 蓝屏,Win7开机总是出现提示“配置Windows请勿关机”...

    Win7系统开机启动时总是出现“配置Windows请勿关机”的提示&#xff0c;没过几秒后电脑自动重启&#xff0c;每次开机都这样无法进入系统&#xff0c;此时碰到这种现象的用户就可以使用以下5种方法解决问题。方法一&#xff1a;开机按下F8&#xff0c;在出现的Windows高级启动选…...

    2022/11/19 21:17:12
  31. 准备windows请勿关闭计算机要多久,windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机怎么办...

    有不少windows10系统用户反映说碰到这样一个情况&#xff0c;就是电脑提示正在准备windows请勿关闭计算机&#xff0c;碰到这样的问题该怎么解决呢&#xff0c;现在小编就给大家分享一下windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机的具体第一种方法&#xff1a;1、2、依次…...

    2022/11/19 21:17:11
  32. 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”的解决方法...

    今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后&#xff0c;每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面&#xff0c;提示请勿关闭计算机”&#xff0c;每次停留好几分钟才能正常关机&#xff0c;导致什么情况引起的呢&#xff1f;出现配置Windows Update…...

    2022/11/19 21:17:10
  33. 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...

    只能是等着&#xff0c;别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚&#xff0c;只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一&#xff1a;管理员运行cmd&#xff1a;net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...

    2022/11/19 21:17:09
  34. 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?

    原标题&#xff1a;电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办&#xff1f;win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢&#xff1f;一般的方…...

    2022/11/19 21:17:08
  35. 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...

    关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 &#xff0c;然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容&#xff0c;让我们赶快一起来看一下吧&#xff01;关机提示 windows7 正在配…...

    2022/11/19 21:17:05
  36. 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...

    钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...

    2022/11/19 21:17:05
  37. 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...

    前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了&#xff0c;具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面&#xff0c;长时间没反应&#xff0c;无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过&#xff0c;网上搜了不少资料&#x…...

    2022/11/19 21:17:04
  38. 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...

    本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法&#xff0c;并在最后教给你1种保护系统安全的好方法&#xff0c;一起来看看&#xff01;电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中&#xff0c;添加了1个新功能在“磁…...

    2022/11/19 21:17:03
  39. 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...

    许多用户在长期不使用电脑的时候&#xff0c;开启电脑发现电脑显示&#xff1a;配置windows更新失败&#xff0c;正在还原更改&#xff0c;请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢&#xff1f;下面小编就带着大家一起看看吧&#xff01;如果能够正常进入系统&#xff0c;建议您暂时移…...

    2022/11/19 21:17:02
  40. 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...

    配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#xff0c;电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容&#xff0c;让我们赶快一起来看一下吧&#xff01;配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...

    2022/11/19 21:17:01
  41. 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...

    不知道大家有没有遇到过这样的一个问题&#xff0c;就是我们的win7系统在关机的时候&#xff0c;总是喜欢显示“准备配置windows&#xff0c;请勿关机”这样的一个页面&#xff0c;没有什么大碍&#xff0c;但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机&#xff0c;非常…...

    2022/11/19 21:17:00
  42. 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...

    当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时&#xff0c;一般是您正对windows进行升级&#xff0c;但是这个要是长时间没有反应&#xff0c;我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了&#xff0c;来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...

    2022/11/19 21:16:59
  43. 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...

    我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况&#xff0c;当我们打开电脑之后&#xff0c;发现一直停留在一个界面&#xff1a;“配置Windows Update失败&#xff0c;还原更改请勿关闭计算机”&#xff0c;等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢&#xff0…...

    2022/11/19 21:16:58
  44. 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”

    Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...

    2022/11/19 21:16:57