RISC和CISC是目前设计制造微处理器的两种典型技术，虽然它们都试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡，以求达到高效的目的，但采用的方法不同，因此，在很多方面差异较大，主要表现在以下几个方面。

(1)   指令系统

RISC设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能，则通过组合指令来完成。因此，在RISC机器上实现特殊功能时，效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而CISC计算机的指令系统比较丰富，有专用指令来完成特定的功能。因此，处理特殊任务时的效率较高。

(2)   存储器操作

RISC对存储器操作有限制，使控制简单化；而CISC机器的存储器操作指令多，操作  直接。

(3)   程序

RISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能的程序复杂，不易设计；而CISC汇编语言程序编程相对简单，科学计算及复杂操作的程序设计相对容易，效率较高。

(4)   中断

RISC机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断；而CISC机器是在一条指令执行结束后才响应中断。

(5)   CPU

RISC CPU包含较少的单元电路，因而面积小、功耗低；而CISC CPU包含丰富的电路单元，因而功能强、面积大、功耗大。

(6)   设计周期

RISC微处理器结构简单，布局紧凑，设计周期短，且易于采用最新技术；CISC微处理器结构复杂，设计周期长。

(7)   用户使用

RISC微处理器结构简单，指令规整，性能容易把握，易学易用；CISC微处理器结构复杂，功能强大，容易实现特殊功能。

(8)   应用范围

由于RISC指令系统的确定与特定的应用领域有关，故RISC机器更适合于专用机；而CISC机器则更适合于通用机。

2. 嵌入式微控制器

嵌入式微控制器(Microcontroller Unit，MCU)又称单片机，顾名思义，就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、Flash、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A等各种必要的功能模块。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同之处在于存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地同应用需求相匹配，从而减少功耗和成本。

与嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上资源一般比较丰富，适合于控制，因此称为微控制器。

嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16和68300等。另外还有许多半通用系列，如支持USB接口的MCU 8XC930/931、C540和C541。目前MCU占嵌入式系统约70%的市场份额。

特别值得注意的是，近年来提供x86微处理器的著名厂商AMD公司将AM186CC /CH/CU等嵌入式处理器称之为Microcontroller，Motorola公司把以Power PC为基础的PPC505和PPC555亦列入单片机行列。TI公司亦将其TMS320C2XXX系列DSP做为MCU进行      推广。

3. 嵌入式DSP处理器

DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT和谱分析等方面，DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能过渡到采用嵌入式DSP处理器。嵌入式DSP处理器有两个发展来源，一是DSP处理器经过单片化、EMC改造和增加片上外设成为嵌入式DSP处理器，TI的TMS320C2000/C5000等属于此范畴；二是在通用单片机或片上系统(SOC)中增加DSP协处理器，例如Intel的MCS-296。

推动嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor，EDSP)发展的一个重要因素是嵌入式系统的智能化，例如各种带有智能逻辑的消费类产品，生物信息识别终端，带有加解密算法的键盘，ADSL接入，实时语音压解系统，虚拟现实显示等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这些正是DSP处理器的长处   所在。

嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列。TMS320系列处理器包括用于控制的C2000系列，移动通信的C5000系列，以及性能更高的C6000和C8000系列。DSP56000目前已经发展成为DSP56000、DSP56100、DSP56200和DSP56300等几个不同系列的处理器。

DSP的设计者们把重点放在了处理连续的数据流上。在嵌入式应用中，如果强调对连续的数据流的处理及高精度复杂运算，则应该选用DSP器件。

4. 嵌入式片上系统

随着VLSI设计的普及化及半导体工艺的迅速发展，可以在一块硅片上实现一个更为复杂的系统，这就是System On Chip(SOC)。各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库，和许多其他嵌入式系统外设一样，成为VLSI设计中一种标准的器件，用标准的VHDL等语言描述，存储在器件库中。用户只需定义出整个应用系统，仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外，整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将变得很简洁，对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。

SOC可以分为通用和专用两类。通用系列包括Motorola的M-Core，某些ARM系列器件，Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。专用SOC一般专用于某个或某类系统中，不为一般用户所知。一个有代表性的产品是Philips的SmartXA，它将XA单片机内核和支持超过2048位复杂RSA算法的CCU单元制作在一块硅片上，形成一个可加载Java或C语言的专用的SOC，可用于公众互联网(如Internet安全)方面。

1.1.2  嵌入式处理器的选择

针对各种嵌入式设备的需求，各个半导体芯片厂商都投入了很大的精力研发和生产适用于这些设备的CPU及协处理器芯片。用于嵌入式设备的处理器必须高度紧凑、低功耗和低成本。针对每一类应用来说，开发者对处理器的选择都是多种多样的，掌上电脑就是一例，如表1.1所示。与全球PC市场不同的是，没有一种微处理器和微处理器公司可以主导嵌入式系统，仅以32位的CPU而言，就有100种以上的嵌入式微处理器。由于嵌入式系统设计的差异性极大，因此选择是多样化的。设计者在选择处理器时要考虑的主要因素有如下几个    方面。

表1.1  部分掌上电脑处理器一览

厂家/型号	处理器	速  度
卡西欧Cassiopeia E-100系列	MIPS-based NEC VR4121	131MHz
康柏Aero 2100系列	MIPS-based NEC VR4111	70MHz
菲利浦Nino 500系列	MIPS-based Toshiba PR31700	75MHz
惠普Jornada 400系列	Hitachi SH-3 7709a	100MHz/133MHz
3Com PalmPilotTM系列	Motorola DragonBall 68VZ328	33MHz
苹果MessagePad 2000/2100 Intel	Intel StrongARM SA-110	160MHz
康柏iPAQ H3650Intel	Intel StrongARM SA-1110	206MHz

(1)   调查市场上已有的CPU供应商

有些公司(如Motorola、Intel、AMD)很有名气，而有一些小的公司(如QED)虽然名气很小，但也能生产很优秀的微处理器。另外，有一些公司，如ARM、MIPS等，只设计但并不生产CPU，他们把生产权授予世界各地的半导体制造商。ARM是另外一种近年来在嵌入式系统中有影响力的微处理器制造商，ARM的设计非常适合于小的电源供电系统。Apple在Newton手持计算机中使用ARM，另外有几款数字无线电话也在使用ARM。

(2)   处理器的处理速度

一个处理器的性能取决于多个方面的因素：时钟频率，内部寄存器的大小，指令是否对等处理所有的寄存器等。对于许多需用处理器的嵌入式系统设计来说，目标不是在于挑选速度最快的处理器，而是在于选取能够完成作业的处理器和I/O子系统。如果你的设计是面向高性能的应用，那么建议你考虑某些新的处理器，其价格极为低廉，如IBM和Motorola的Power PC。以前Intel的i960是销售极好的RISC高性能芯片，但是最近几年却遇到强劲的对手，让位于MIPS、SH以及后起之秀ARM。

(3)   技术指标

当前，许多嵌入式处理器都集成了外围设备的功能，从而减少了芯片的数量，进而降低了整个系统的开发费用。开发人员首先考虑的是，系统所要求的一些硬件能否无需过多的胶合逻辑(Glue Logic)就可以连接到处理器上。其次是考虑该处理器的一些支持芯片，如DMA控制器、内存管理器、中断控制器、串行设备、时钟等的配套。

(4)   处理器的低功耗

嵌入式微处理器最大并且增长最快的市场是手持设备、电子记事本、PDA、手机、GPS导航器、智能家电等消费类电子产品，这些产品中选购的微处理器典型的特点是要求高性能、低功耗。许多CPU生产厂家已经进入了这个领域。

(5)   处理器的软件支持

若仅有一个处理器，没有较好的软件开发工具的支持，也是不行的，因此选择合适的软件开发工具对系统的实现会起到很好的作用。

成数据的访问和刷新，即以同一个周期、相同的速度同步地工作，因而可以与系统总线以同频率工作，可大大提高数据传