DSP与MCU、ARM、FPGA的区别
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简谈ARM、DSP、单片机的异同与应用场景单片机、ARM、DSP这三者的可以说是CPU,那这三者有什么区别吗? 首先,说CPU,中央处理器,本质就是一个集成电路,实现的功能就是从一个地方(如rom)读出一个指令,从一个地方(如ram)读出数据,然后根据指令的不同对数据做不同的处理(如相加),然后把结果存回某个地方(如ram)。
不同架构的cpu会有不同的指令,不同的存取方式,不同的速度,不同的效率,等等的差异。
然后,说单片机(通常意义所说的微控制器MCU),ARM(通常意义所说的高效能RISC),DSP(通常意义所说的通用数字信号处理器),这三个CPU分别是针对不同的应用而产生的CPU。
当然这也不是绝对的,因为ARM现在出的CPU囊括了MCU(如M0),RISC(如A8),DSP(如M4)。
也就是说单片机实际上是微控制器MCU、ARM是高效能RISC、DSP就是数字信号处理器喽,那您能具体的从这三者的功能谈谈它们的控制原理吗?微控制器MCU的目的主要是用作控制,他不需要多快的速度,如电饭锅的控制器,只需要控制发热元件的通断,信号等的开关等,但是对成本要求很严格,所以一般做得比较简单,4位、8位的很多。
高效能的RISC,常用于一些数据处理比较多的地方,最常见的莫过于现在的消费性电子产品了,手机,pad,MP4等等,目前ARM的商业模式主要是卖内核,集成到各家的SOC中间。
他其实就是个通用的CPU,能干各种各样的活,和Intel的CPU一样。
但是通用就有效能问题,在某些特殊场合,效能就显得没那么高了,如大量运算(譬如做FFT)的时候。
这样就有DSP的用武之地了。
DSP数字信号处理器,只要是做数字信号处理的模块都可以叫做一个DSP,如视频解码的IP 核。
通用的数字信号处理器,如TI 的TMS320C55x DSP。
该CPU 的长处就是在于运算,大量循环的计算,如连续1024 个乘加。
他的指令针对这种应用有特殊的处理,相比RISC 可以更快速高效地完成这类运算。
ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC的区别ARMARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。
更早称作Acorn RISC Machine。
ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。
20世纪90年代,ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)处理器扩展到世界范围,占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。
ARM公司既不生产芯片也不销售芯片,它只出售芯片技术授权。
MCUMCU本质为一片单片机,指将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成的芯片级的计算机。
DSPDSP(DigitalSignalProcessing),数字信号处理,简称DSP。
DSP是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术。
另外DSP也是Digital Signal Processor的简称,即数字信号处理器,它是集成专用计算机的一种芯片,只有一枚硬币那么大。
FPGAFPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
SOCSoC的定义多种多样,由于其内涵丰富、应用范围广,很难给出准确定义。
一般说来, SoC称为系统级芯片,也有称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。
同时它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。
ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC的比较采用架构ARM:架构采用32位精简指令集(RISC)处理器架构,从ARM9开始ARM都采用了哈佛体系结构,这是一种将指令与数据分开存放在各自独立的存储器结构,独立的程序存储器与数据存储器使处理器的处理能力得到较大的提高。
arm是一种嵌入式芯片,比单片机功能强,可以针对需要增加外设。
类似于通用cpu,但是不包括桌面计算机。
DSP主要用来计算,计算功能很强悍,一般嵌入式芯片用来控制,而DSP用来计算,譬如一般手机有一个arm芯片,主要用来跑界面,应用程序,DSP可能有两个,adsp,mdsp,或一个,主要是加密解密,调制解调等。
FPGA和CPLD都是可编程逻辑器件,都可以用VHDL或verilog HDL来编程,一般CPLD 使用乘积项技术,粒度粗些;FPGA使用查找表技术,粒度细些,适用触发器较多的逻辑。
其实多数时候都忽略它们的差异,一般在设计ASIC芯片时要用FPGA验证,然后再把VHDL 等程序映射为固定的版图,制作ASIC芯片,在设计VHDL程序时,有可能要使用C仿真。
SOC就是单片系统,主要是器件太多设计复杂,成本高,可靠性差等缺点,所以单片系统是一个发展趋势。
SOPC就是可编程芯片系统,就是可以用FPGA/CPLD实现一个单片系统,譬如altera的Nios软核处理器嵌入到Stratix中。
●FPGA与CPLD的区别系统的比较,与大家共享:尽管FPGA和CPLD都是可编程ASIC器件,有很多共同特点,但由于CPLD和FPGA结构上的差异,具有各自的特点:CPLD更适合完成各种算法和组合逻辑,FPGA更适合于完成时序逻辑。
换句话说,FPGA更适合于触发器丰富的结构,而CPLD更适合于触发器有限而乘积项丰富的结构。
②CPLD的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的,而FPGA的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性③在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。
CPLD通过修改具有固定内连电路的逻辑功能来编程,FPGA主要通过改变内部连线的布线来编程;FPGA可在逻辑门下编程,而CPLD是在逻辑块下编程。
④FPGA的集成度比CPLD高,具有更复杂的布线结构和逻辑实现。
⑤CPLD比FPGA使用起来更方便。
一文讲解单片机、ARM、MUC、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂的关系!首先,“嵌入式”这是个概念,准确的定义没有,各个书上都有各自的定义。
但是主要思想是一样的,就是相比较PC机这种通用系统来说,嵌入式系统是个专用系统,结构精简,在硬件和软件上都只保留需要的部分,而将不需要的部分裁去。
所以嵌入式系统一般都具有便携、低功耗、性能单一等特性。
然后,MCU、DSP、FPGA这些都属于嵌入式系统的范畴,是为了实现某一目的而使用的工具。
MCU俗称”单片机“经过这么多年的发展,早已不单单只有普林斯顿结构的51了,性能也已得到了很大的提升。
因为MCU必须顺序执行程序,所以适于做控制,较多地应用于工业。
而ARM本是一家专门设计MCU的公司,由于技术先进加上策略得当,这两年单片机市场份额占有率巨大。
ARM的单片机有很多种类,从低端M0(小家电)到高端A8、A9(手机、平板电脑)都很吃香,所以也不是ARM的单片机一定要上系统,关键看应用场合。
DSP叫做数字信号处理器,它的结构与MCU不同,加快了运算速度,突出了运算能力。
可以把它看成一个超级快的MCU。
低端的DSP,如C2000系列,主要是用在电机控制上,不过TI公司好像称其为DSC(数字信号控制器)一个介于MCU和DSP之间的东西。
高端的DSP,如C5000/C6000系列,一般都是做视频图像处理和通信设备这些需要大量运算的地方。
FPGA叫做现场可编程逻辑阵列,本身没有什么功能,就像一张白纸,想要它有什么功能完全靠编程人员设计(它的所有过程都是硬件,包括VHDL和Verilog HDL程序设计也是硬件范畴,一般称之为编写“逻辑”。
)。
如果你够NB,你可以把它变成MCU,也可以变成DSP。
由于MCU和DSP的内部结构都是设计好的,所以只能通过软件编程来进行顺序处理,而FPGA则可以并行处理和顺序处理,所以比较而言速度最快。
那么为什么MCU、DSP和FPGA会同时存在呢?那是因为MCU、DSP的内部结构都是由IC设计人员精心设计的,在完成相同功能时功耗和价钱都比FPGA要低的多。
深入了解DSP与ARM的区别与联系这些天正准备找工作的事,对于一些理论上的,或者说表面上的知识需要梳理下,所以有空整理了这篇简陋的比较,权当从另一个侧面理解下这两款主流处理器的特点了吧!DSP:DSP(digital singnal processor)是一种独特的微处理器,有自己的完整指令系统,是以数字信号来处理大量信息的器件。
一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器,并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本身就是一个微型计算机。
DSP采用的是哈佛设计,即数据总线和地址总线分开,使程序和数据分别存储在两个分开的空间,允许取指令和执行指令完全重叠。
也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令,并进行译码,这大大的提高了微处理器的速度。
另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输,因为增加了器件的灵活性。
其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,源源超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。
DSP芯片,由于它运算能力很强,速度很快,体积很小,而且采用软件编程具有高度的灵活性,因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。
其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7)可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
AVR是MCU(单片机)中的一种,属于Atmel的产品。
是8位精简指令集的MCU。
MCU(单片机),顾名思义就是微型控制器,国人形象翻译为单片机器(single chip computer),功能使用很广,家用电器到航天航空均有应用。
(详见百科)DSP:Digital Signal Processing ,数字信号处理。
基础课程为复变函数信号系统数字信号处理等。
DSP 有专门的芯片,也可支持浮点运算,对于一般的拉普拉斯傅立叶变换等,一般不在话下。
当然某些高档的单片机也带DSP功能。
DSP常用于数字解码,视/音频、图形、图象处理,噪声处理等等等PLC:Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器,相比MCU而言,PLC 具有更强的控制驱动能力,但主要用于工业自动化与工业控制领域,其特点在于可视化梯形图编程,外围电路简单,内部保护充足。
足够强大PLC在应用起来相比设计复杂的MCU外围电路再应用MCU要略显简单。
但其应用成本高,通常应用在大型工业系统。
ARM:Advanced RISC Machines 高级精简指令处理器,就是常说的嵌入是处理器,可以简单理解为高级单片机。
其位数为32位,运算能力更强,逻辑控制更优秀,市面上也有很流行的嵌入式操作系统,如:uC/OS uCLinux vxWorks WinCE等等。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~就业来看,个人观点,单片机和ARM不要分家,都必须掌握,只会8位的MCU已经没有竞争力了。
对于嵌入式系统熟悉一两样为好。
可以从最简单的uC/OS入手,ucLinux也很流行。
如果能够学好DSP,并掌握其基本用法和部分应用,“钱”途无量。
这要求你,具有良好的高等数学基础,良好的信号系统分析基础能力。
当然,兼并硕士学历更有竞争力。
CPU ⇒MPU ⇒MCU1 CPU(Central Processing Unit,中央处理器) (1)1.1 CPU的组成 (1)1.2 CPU的工作原理 (1)2 MPU(Microprocessor Unit,微处理器) (3)2.1 MPU的组成 (3)2.2 MPU的分类 (3)2.3 MPU的体系结构:冯.诺伊曼结构和哈佛结构 (3)2.4 MPU的典型代表:DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器) (4)3 MCU(Microcontroller Unit,微控制器/单片机) (5)3.1 MCU的概念 (5)3.2 MCU的概述 (5)3.3 MCU的分类 (6)3.4 MCU的架构:CISC架构和RISC架构 (6)3.5 常见的MCU (6)3.6 MCU的典型代表:ARM (9)4 CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件) (10)5 FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列) (10)6 DSP,ARM,FPGA的区别 (10)1 CPU(Central Processing Unit,中央处理器)中央处理器(CPU)是电子计算机的主要器件之一,其功能主要是解释计算机指令及处理计算机软件中的数据。
1.1 CPU的组成CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。
运算器:进行算术运算和逻辑运算(部件:算数逻辑单元、累加器、寄存器组、路径转换器、数据总线)。
控制器:控制程序的执行,包括对指令进行译码、寄存,并按指令要求完成所规定的操作,即指令控制、时序控制和操作控制。
复位、使能(部件:计数器、指令暂存器、指令解码器、状态暂存器、时序产生器、微操作信号发生器)。
寄存器:用来存放操作数、中间数据及结果数据。
1.2 CPU的工作原理CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,将指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作,从而完成一条指令的执行。
处理器分类(CPU MCU DSP ARM FPGA)本文主要从CPU MCU DSP ARM FPGA等对处理器进行分类讲解。
处理器英文缩写list:FPGA 是现场可编程门阵列:Field-Programmable Gate ArraySOC 是片上系统集成:system on chipsetDSP 是数字处理器:Digital Signal ProcessingMCU 是微处理器:micro control uniteCPU 中央处理器:Central Processing UnitGPU 图形处理器:Graphics Processing UnitNPU 嵌入式神经网络处理器MPU 微处理器和内存保护单元处理器主要有:CPU、MPU、MCU、SOC等。
一、CPU(Central Processing Unit)中央处理器1.CPU概念讲解是一台计算机的运算核心和控制核心。
CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。
差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。
CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。
所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。
CPU按照处理信息的字长,可以分为:8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器、64位微处理器等等。
2.CPU性能指标1)主频即CPU内部核心工作的时钟频率,单位是兆赫兹(MHz)。
对于同类CPU,主频越高,CPU的速度就越快,正基的性能就越高。
外频:即CPU的外部时钟频率。
外频是由电脑主板提供的,CPU的主频与外频关系是:CPU主频=外频x倍频数2)内部缓存采用速度极快的SRAM制作,用于暂时存储CPU运算时的最近的部分指令和数据,存取速度与CPU主频相同,内部缓存的容量一般是以KB为单位。
C P U;M P U;M C U三者以及A R MD S P F P G A三者的区别集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]CPU MPU MCU1 CPU(Central Processing Unit,中央处理器)中央处理器(CPU)是电子计算机的主要器件之一,其功能主要是解释计算机指令及处理计算机软件中的数据。
CPU的组成CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。
运算器:进行算术运算和逻辑运算(部件:算数逻辑单元、累加器、寄存器组、路径转换器、数据总线)。
控制器:控制程序的执行,包括对指令进行译码、寄存,并按指令要求完成所规定的操作,即指令控制、时序控制和操作控制。
复位、使能(部件:计数器、指令暂存器、指令解码器、状态暂存器、时序产生器、微操作信号发生器)。
寄存器:用来存放操作数、中间数据及结果数据。
CPU的工作原理CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,将指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作,从而完成一条指令的执行。
可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。
注:指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。
指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。
有的指令中也直接包含操作数本身。
第一阶段:提取从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。
由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置,程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。
换言之,程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。
提取指令之后,程序计数器根据指令长度增加存储器单元。
指令的提取必须常常从相对较慢的存储器寻找,因此导致CPU等候指令的送入。
DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别1,单片机小型电脑处理器,最小可以到8个脚,价格便宜,最便宜2块钱2,PLC可变逻辑控制器,主要用在工业控制,里面是类似一个加强的单片机。
对输入输出均有做处理(抗干扰能力、带负载能力都增强)。
例如抗干扰,增加带负载驱动能力3,DSP 数字信号处理芯片,这个用途可做信号处理,例如图像处理,数据采集处理,它比单片要快很多,比单片机功能要强大4,FPGA、CPLD可变逻辑控制,这个做逻辑处理控制,小型的CPLD是没有中央处理器的,大型可以嵌入系统,功能在单片机之上,适合做大型的数据处理,逻辑控制。
其价格不便宜。
但是他和单片机有本质的区别。
例如单片机有内嵌外设AD,DA转换等,CPLD则需要通过控制其他外设IC。
要想诠释清楚,也非三言两语能道明,还是多看看书本吧学习可以以单片机为先,其次是FPGA,CPLD,DSP。
PLC比较简单,学会前面后面只要了解一周一般都会了一家之言,欢迎指证:DSP:数字信号处理器,处理器采用哈弗结构,工作频率较高,能大幅度提高数字信号处理算法的执行效率。
MCU:微控制器,主要用于控制系统,工作频率一般来说比DSP 低,硬件上具有多个IO 端口,同时也集成了多个外设,主要是便于在控制系统中的应用。
至于ARM处理器,个人认为是MCU的高级版本,ARM本身只是一个内核,目前已经有多个版本。
CPLD:复杂可编程逻辑器件FPGA:现场可编程门阵列后两者都是可编程器件,CPLD目前一半采用FLASH技术,而FPGA采用SRAM技术,这就决定了FPGA需要采用特定的配置技术。
同时FPGA的规模要比CPLD大得多,但CPLD应用起来相对要简单的多。
DSP主要用做运算,如语音,图像等信号的运算处理,但基本不用做控制。
MCU,FPGA,ARM主要用做控制,MCU低价低功耗,但门限很少,结构简单,不能实现复杂控制。
FPGA和ARM和STM32和DSP区别2012-12-02|分享越详细越好,谢谢大侠们10分钟内有问必答前往下载满意回答1.FPGA:是可编程逻辑阵列,常用于处理高速数字信号,不过随着科技的发展,现在很多FPGA CPLD可以集成mcu内核,甚至具备了ARM DSP的功能2.ARM,是一类内核的称谓,就像51一样,具体到芯片的话,会有很多不同的厂家不同等级,诸如三星、易法、飞利浦、摩托罗拉等等,其中STM32是易法半导体的一款面向工控低功耗内核为Cortex M3内核的ARM芯片3.DSP顾名思义就是数字信号处理,厂家主要是德州仪器(TI)主要用于数字型号处理等对运算速度有特殊要求的场合,诸如音频视频算法,军工等领域,但同时dsp有2000 5000 6000等系列也可满足不场合需要!其他想要了解,可以追问,相互探讨哈!追问他们主要的应用领域,那个应用广泛点呢回答应用领域的话1.FPGA一般不会用来做复杂的系统,只用来做些简单的系统如状态机实现的自动售货机...展开>等,多少还是用来做信号的高速变换和处理,毕竟它只是可编程逻辑阵列。
2.ARM和DSP就各有千秋了;ARM的系列从V3 V5 V7 V9 XSCALE,从thumb指令到arm指令(thumb arm也可同时实现),可以说遍布机会所有的领域,只要你接的价格可以接受(其实许多arm并不是很贵的),单片机所有的功能基本他都能实现,我就不用举例子,特别是现在与各种RTOS结合更是开发方便功能强大。
DSP相对arm价格要贵些,这也是可能个体厂家使用较少的一个原因吧,2000系列主要用于工控特别是2812这个用的人比较多,5000 6000主要用于手持设备、PDA、通信等领域;DSP还有一个特色就是对一些特殊算法的支持如快速福利叶变换等,所以对运算速度有特殊要求的场合一般会选择DSP;DSP因其性能和功能比较好,还广泛用于军工领域!<收起。
DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别1,单片机小型电脑处理器,最小可以到8个脚,价格便宜,最便宜2块钱2,PLC可变逻辑控制器,主要用在工业控制,里面是类似一个加强的单片机。
对输入输出均有做处理(抗干扰能力、带负载能力都增强)。
例如抗干扰,增加带负载驱动能力3,DSP 数字信号处理芯片,这个用途可做信号处理,例如图像处理,数据采集处理,它比单片要快很多,比单片机功能要强大4,FPGA、CPLD可变逻辑控制,这个做逻辑处理控制,小型的CPLD是没有中央处理器的,大型可以嵌入系统,功能在单片机之上,适合做大型的数据处理,逻辑控制。
其价格不便宜。
但是他和单片机有本质的区别。
例如单片机有内嵌外设AD,DA转换等,CPLD则需要通过控制其他外设IC。
要想诠释清楚,也非三言两语能道明,还是多看看书本吧学习可以以单片机为先,其次是FPGA,CPLD,DSP。
PLC比较简单,学会前面后面只要了解一周一般都会了一家之言,欢迎指证:DSP:数字信号处理器,处理器采用哈弗结构,工作频率较高,能大幅度提高数字信号处理算法的执行效率。
MCU:微控制器,主要用于控制系统,工作频率一般来说比DSP低,硬件上具有多个IO 端口,同时也集成了多个外设,主要是便于在控制系统中的应用。
至于ARM处理器,个人认为是MCU的高级版本,ARM本身只是一个内核,目前已经有多个版本。
CPLD:复杂可编程逻辑器件FPGA:现场可编程门阵列后两者都是可编程器件,CPLD目前一半采用FLASH技术,而FPGA采用SRAM技术,这就决定了FPGA需要采用特定的配置技术。
同时FPGA的规模要比CPLD大得多,但CPLD应用起来相对要简单的多。
DSP主要用做运算,如语音,图像等信号的运算处理,但基本不用做控制。
MCU,FPGA,ARM主要用做控制,MCU低价低功耗,但门限很少,结构简单,不能实现复杂控制。
ARM控制能力较强,但运算能力相对较弱。
三分钟了解ARM、DSP及FPGA的区别ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器,基本是32位单片机的行业标准,它提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案,四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产。
由于所有产品均采用一个通用的软件体系,所以相同的软件可在所有产品中运行。
目前ARM在手持设备市场占有90以上的份额,可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间,也降低了研发费用。
DSP(digital singnal processor)是一种独特的微处理器,有自己的完整指令系统,是以数字信号来处理大量信息的器件。
一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器,并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本身就是一个微型计算机。
DSP采用的是哈佛设计,即数据总线和地址总线分开,使程序和数据分别存储在两个分开的空间,允许取指令和执行指令完全重叠。
也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令,并进行译码,这大大的提高了微处理器的速度。
另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输,因为增加了器件的灵活性。
其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。
由于它运算能力很强,速度很快,体积很小,而且采用软件编程具有高度的灵活性,因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。
简单的说,嵌入式是嵌入式系统的简称,所谓嵌入式系统是指嵌入到应用对象中的专用计算机系统。
这里的对象就是指产品,比如日常使用的冰箱、空调、洗衣机,或者手机、游戏机等。
这些产品中都有计算机系统,这类计算机系统就是嵌入式计算机系统。
至于单片机、ARM、FPGA、DSP等都是实现嵌入式系统的硬件平台。
根据对象体系的功能复杂性和计算处理复杂性,提供的不同选择。
对于简单的家电控制嵌入式系统,采用简单的8位单片机就足够了,价廉物美,对于手机和游戏机等,就必须采用32位的ARM和DSP等芯片了。
FPGA是一种更偏向硬件的实现方式。
所以要学习嵌入式,要从单片机开始,然后学习ARM和DSP之类我个人认为你说的刚好相反。
不是别的,FPGA就是自己构建硬件电路,而DSP有内嵌的硬件乘法模块。
单片机应该是偏软的,比如说吧, 现在基本上可以完全用高级语言(如C)来编写单片机程序,而DSP 确还是要用到汇编。
你要知道,汇编可以说就是硬件语言。
呵呵,希望对你有用————ARM、FPGA和DSP的特点和区别是什么?发布时间:2009-5-8 14:25 发布者:ARM 阅读次数:833 DSP(digital singnal processor)是一种独特的微处理器,有自己的完整指令系统,是以数字信号来处理大量信息的器件。
一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器,并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本身就是一个微型计算机。
DSP采用的是哈佛设计,即数据总线和地址总线分开,使程序和数据分别存储在两个分开的空间,允许取指令和执行指令完全重叠。
也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令,并进行译码,这大大的提高了微处理器的速度。
另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输,因为增加了器件的灵活性。
其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
一文知晓FPGA与ARM、DSP的不同点
然而,FPGA并不是万能的。
相对于串行结构处理器,其设计的灵活性是以工作量的增加为代价的。
FPGA与ARM、DSP(如下图所示)的比较如下。
第一,从语言本身的差异来看,基于Verilog HDL和VHDL的硬件语言与C/C++相比,在代码灵活性、开发效率等方面还有较大差距。
通常一段十几行的C语言代码使用硬件语言实现后,代码量会增加到几十行之多。
同时,在进行硬件语言描述时,一个合格的FPGA工程师不仅要实现相应的逻辑功能,还要在头脑里浮现编写的代码所生成的逻辑结构,并考虑到门延时对系统时序的影响。
这样才能够设计出稳定高效的逻辑结构,减少后期时序调整的工作。
第二,从资源配置来看,ARM、DSP等处理器集成了运算单元、存储单元及大量的总线接口,工程师通过正确配置各个寄存器参数后即可使总线接口工作在相应的模式下。
而FPGA内部为大量逻辑资源,总线接口需根据需要自行设计,其内部仅有部分专用模块,如PLL、DSP单元等。
由于在一个由FPGA搭建的系统中,众多接口需要自行设计,因此会占用开发者大量的时间。
DSP、MCU、FPGA、RAM的应用区别和联系DSP、MCU、FPGA、RAM的应用区别和联系一.DSPDSP(Digital Signal Process)数字信号处理器是为独立快速的实现各种数字信号处理运算而专门设计的一种处理器件,它广泛运用于电气控制、通信、信号处理、仪器仪表、航天航空、生物医学和消费电子等领域。
DSP的特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。
(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据。
(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。
(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。
(5)快速的中断处理和硬件I/O支持。
(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。
(7)可以并行执行多个操作。
(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
与通用微处理器相比,DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
二.MCUMCU也称微控制器或嵌入式控制器,它是为中、低成本控制领域而设计和开发的。
单片机的位控能力强,I/O接口种类繁多,片内外设和控制功能丰富、价格低、使用方便,但与DSP相比,处理速度慢。
DSP具有的高速并行结构及指令、多总线、单片机却没有。
DSP处理算法的复杂度和大的数据处理流量更是单片机不可企及的。
三.FPGAFPGA是英文Filed—Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程阵列,作为专用集成电路(ASIC)领域的一种半制定电路而出现,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
内部包括可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。
内部具有丰富的触发器和I/O引脚,是ASCI电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。
是小批量系统提高集成度、可靠性的最佳选择之一。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。
用户可以根据不同的配置模式,采用不同的编程方式。
arm是一种嵌入式芯片,比单片机功能强,可以针对需要增加外设。
类似于通用cpu,但是不包括桌面计算机。
DSP主要用来计算,计算功能很强悍,一般嵌入式芯片用来控制,而DSP用来计算,譬如一般手机有一个arm芯片,主要用来跑界面,应用程序,DSP可能有两个,adsp,mdsp,或一个,主要是加密解密,调制解调等。
FPGA和CPLD都是可编程逻辑器件,都可以用VHDL或verilog HDL来编程,一般CPLD 使用乘积项技术,粒度粗些;FPGA使用查找表技术,粒度细些,适用触发器较多的逻辑。
其实多数时候都忽略它们的差异,一般在设计ASIC芯片时要用FPGA验证,然后再把VHDL 等程序映射为固定的版图,制作ASIC芯片,在设计VHDL程序时,有可能要使用C仿真。
SOC就是单片系统,主要是器件太多设计复杂,成本高,可靠性差等缺点,所以单片系统是一个发展趋势。
SOPC就是可编程芯片系统,就是可以用FPGA/CPLD实现一个单片系统,譬如altera的Nios软核处理器嵌入到Stratix中。
●FPGA与CPLD的区别系统的比较,与大家共享:尽管FPGA和CPLD都是可编程ASIC器件,有很多共同特点,但由于CPLD和FPGA结构上的差异,具有各自的特点:CPLD更适合完成各种算法和组合逻辑,FPGA更适合于完成时序逻辑。
换句话说,FPGA更适合于触发器丰富的结构,而CPLD更适合于触发器有限而乘积项丰富的结构。
②CPLD的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的,而FPGA的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性③在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。
CPLD通过修改具有固定内连电路的逻辑功能来编程,FPGA主要通过改变内部连线的布线来编程;FPGA可在逻辑门下编程,而CPLD是在逻辑块下编程。
④FPGA的集成度比CPLD高,具有更复杂的布线结构和逻辑实现。
⑤CPLD比FPGA使用起来更方便。