arm与单片机区别
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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。
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。
ARM 芯片要替代传统单片机芯片?
近10 年来,随着ARM 公司的CORTEX 系列芯片的强势崛起,现在越来越多人都在谈论ARM,并且CORTEX-M0,CORTEX-M3 系列芯片主打的就是要代替传统的8 位或者16 位单片机,这个只是厂家的宣传策略,当一个产品想要进入现有的成熟市场的时候,总是会拿性价比来说事。
一、从入门的难易程度来说
首先,从入门的难易程度来说,单片机肯定要比ARM(cortex m0)容易得多,虽然现在cortex m0 系列宣城有着完整、完善的库函数,学习者可以不用深入研究底层,直接用库函数就可以操作,但是,这个是建立在对芯片功能和资源非常熟悉的基础上的,从快速熟悉底层的方面来说,单片机有着不可比拟的优势。
二、从掌握的快慢来说
其次,我们都知道,要真正掌握一项技术,必须深入了解其原理,从。
自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)取代传统继电器控制装置以来,PLC得到了快速发展,在世界各地得到了广泛应用。
同时,PLC的功能也不断完善。
随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高,PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。
今天的PLC不再局限于逻辑控制,在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。
作为离散控的制的首选产品,PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展,世界范围内的PLC年增长率保持为20%~30%。
随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大,近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。
但是,在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。
综合相关资料,2004年全球PLC的销售收入为100亿美元左右,在自动化领域占据着十分重要的位置。
PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的,二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制,首先应用的是汽车制造行业。
它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。
用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,并事先存入PLC的用户程序存储器中。
运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。
PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,每执行一步该计数器自动加1,程序从起始步(步序号为零)起依次执行到最终步(通常为END指令),然后再返回起始步循环运算。
PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。
不同型号的PLC,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。
PLC用梯形图编程,在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1K逻辑程序不到1毫秒。
它把所有的输入都当成开关量来处理,16位(也有32位的)为一个模拟量。
从20世纪80年代到现在,单片机始终在8位机的档次上徘徊,8位的单片机始终主导着应用的潮流。
16位单片机虽然也曾经掀起过波浪,但很快就销声匿迹了。
随着科技的发展,人们对单片机的性能、速度、存储量、通信能力、功能的多样性、开发的方便程度及耗电的多少等不断提出更高的要求。
32位单片机应用的高潮正悄悄到来。
ARM处理器就是近年来发展十分迅猛的一种体系结构。
从51系列单片机到ARM处理器是一个很大的跨度。
原因是ARM处理器完全不同与51系列单片机,其结构十分复杂。
ARM不是单片机一般称51系列为单片机,单片机就是把中央处理器(Cen-ter P rocess ing Unite、存储器(RAM/ROM和输入/输出设备(Input /Output集成在一个芯片内的芯片。
它具有微型计算机的最基本的功能,是一个可以独立运行的最小的智能系统。
一般称其为Si ngle Microco mp uter ,也可以称为微型控制器(Micro-con troller。
把单片机作为一个控制系统的核心进行产品的设计,使产品的性能得到提高。
随着科技的发展,更大规模的集成电路在芯片设计方面得到了进一步的推广和应用,单片机的功能变得更加强大,这时人们把这些功能更加强大的单片机成为微处理器(Microprocessor。
因此微处理器与单片机一般并没有多大区别,只不过微处理器功能更强大,特别是数据处理能力更加强大。
综上所述,ARM不是单片机,而只是一个单片机的内核。
ARM 是Advaneed RISC Machines的缩写。
其中RISC 原文是Reduced Instruction Set Computer意为精简指令集计算机。
单片机最主要的特征就是本身能组成最小系统,可独立运行,并具有完整的功能,而ARM则不能。
ARM和单片机不同,它仅仅是单片机中的中央处理器。
一般称其为ARM处理器结构。
也就是说以ARM为核,把ARM作为中央处理器,根据需要设计出外围功能模块,用总线把这些功能模块和ARM核连接在一起,组成一个单片机。
【详解】单片机、ARM、DSP、模块、CPU之间的区别对比单片机01什么是单片机单片机已广泛称作微控制器(MCU),单片机是一块类似PC的芯片,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上;只是没PC强大,但它可以嵌入到其它设备中从而对其进行操控。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机单片机的多机应用系统可分为功能集散系统、并行多机处理及局部网络系统。
体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
03应用单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等;ARM01什么是ARMARM是微处理器行业中一家知名企业,研发了RISC处理器、有关技能及软件。
ARM既能够认为是一个公司的名称,也能够认为是对一类微处理器的通称,本文主要指ARM架构面向低核算商场规划的第一款RISC微处理器。
ARM内核是一个嵌入式系统。
RISC架构的指令,寄存器和流水线特征使它非常适合于并02优点耗电少节能、高功能、16位/32位双指令集、价格低、协作伙伴多;嵌入式片上资源丰富;03应用应用领域大多为小家电,终端设备;DSP01什么是DSPDSP是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件,它不仅具有可编程性,而且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。
02优点强大数据处理能力和高运行速度03应用目前DSP应用主要应用图形与图像仪器仪表自动控制医疗家用电器信号处理通信语音等无线模块01什么是无线模块物联网中涉及到的模块大多数是无线通信模块,简称无线模块。
无线通信模块的原理是将电磁波信号发送或者接收且转换成我们能理解的信息。
无线通信模块的作用是将物于物之间联系起来,让各类物联网终端设备实现信息传输能力,也让各种智能设备有一个物联网的信息接口。
ARM,单⽚机,STM32,嵌⼊式系统有什么关系1. 嵌⼊式系统:嵌⼊式系统(Embedded system),是⼀种“完全嵌⼊受控器件内部,为特定应⽤⽽设计的专⽤计算机系统”它是控制硬件的软件系统,核⼼是定制。
公司可根据不同的邻域,对软硬件进⾏深度定制,从⽽使性价⽐最⼤化。
增强产品竞争⼒。
如路由器,百度⾳箱,智能机器⼈,智能⼿环等。
嵌⼊式系统是相对,通⽤的电脑PC系统⽽⾔,可以认为除PC以外的,硬件上的软件系统都可叫做嵌⼊式系统。
嵌⼊系统分为有操作系统的如linux,可没操作系统的裸机编程如keil.有操作系统的⼀般⽤于复杂的嵌⼊式设备,如⼿机。
⽆操作系统的⼀般⽤于简单的嵌⼊式设备,也就是单⽚机。
2. ARMARM公司,主要设计ARM系列RISC处理器内核,授权ARM内核给⽣产和销售半导体的合作伙伴,ARM 公司不⽣产芯⽚。
我们常说的ARM芯⽚,指的是 ARM 公司授权给别的公司⽣产的芯⽚,如三星,华为等。
ARM芯⽚指的是嵌⼊式领域的CPU芯⽚。
除ARM外,嵌⼊式CPU芯⽚,还有MIPS POWERPC等。
现在国内最主流的嵌⼊式CPU芯⽚,就是ARM芯⽚。
3.单⽚机单⽚机是早期最简单的嵌⼊式MCU,微处理器芯⽚,主要⽤于低端简单的消费类电⼦产品。
如遥控器,电⼦玩具等。
单边机因⽐较简单,所以⼀般没有跑操作系统,称为裸机开发。
ARM芯⽚中的低端芯⽚,如M3 M4系列,就是单⽚机。
4.STM32stm32是⼀种32位的单⽚机,是单⽚机中⼀种。
常见单品机有STM32 51 树莓派等。
总结:嵌⼊式系统是除PC外的硬件产品,分嵌⼊式软件系统和嵌⼊式硬件系统。
简单的嵌⼊式硬件系统,我们称为单⽚机。
STM32是单⽚及中⼀种。
ARM芯⽚是嵌⼊式硬件系统中⼀类,分⾼中低端,低端部分的M3,M4等系列也是单⽚机。
单⽚机⼀般对应的软件系统没有操作系统,常⽤的是keil。
开发简单⽽ARM芯⽚中⼤多数是偏⾼端的,是对应的软件系统是有操作系统的,⼀般是linux系统。
一、软件方面这应该是最大的区别了。
引入了操作系统。
为何引入操作系统?有什么益处嘛?1)方便。
主要表此刻后期的开发,即在操作系统上直接开发应用程序。
不像单片机一样一切都要从头写。
前期的操作系统移植工作,仍是要专业人士来做。
2)安全。
这是LINUX的一个特点。
LINUX的内核与用户空间的内存管理分开,不会因为用户的单个程序错误而引发系统死掉。
这在单片机的软件开发中没见到过。
3)高效。
引入进程的管理调度系统,使系统运行加倍高效。
在传统的单片机开发中大多是基于中断的前后台技术,对多任务的管理有局限性。
二、硬件方面此刻的8位单片机技术硬件发展的也超级得快,也出现了许多功能超级壮大的单片机。
可是与32ARM相较仍是有些差距吧。
ARM芯片大多把SDRAM,LCD等控制器集成到片子当中。
在8位机,大多要进行外扩。
总的来讲,单片机是个微控制器,ARM显然已是个微处置器了。
arm是单片机的一种,51也是,但arm的ROM和RAM远大于51,而且IO口功能和处置速度也是两个级别的,arm能上很多操作系统,51只能勉强上极为简单的实时操作系统,所以arm常常利用来开发等多媒体产品,51只能完成有限的实时控制功能,形象一点说,51和arm的品级不同就像和个人电脑的品级不同。
arm此刻分为A R M三个系列,A面向高端,M主要面向低端,或说白了就是单片机,此刻比较流行的cortex-m3,区别的话,应该在于高端低端,和性能上面;stm32(cortex-m3内核)的低端的价格可以低到10块钱以下,价格非常的低廉,性能很强,而且有库函数的支持,开发的流程简化很多,理论上应该会替代,但是其他的单片机也有自己的优势,比如:51也有自己的优势,简单,使用的人多,价格更低,开发工具更多,MSP430的低功耗,各有各的优势,取不取代还要看市场,公司的推广ARM与单片机其实没有什么区别的,ARM就是集成了各类模块,可以不像51单片机那样还要买什么芯片所需要的功能,ARM自身就集成了,直接写寄放器就哦了~~当然ARM的功耗低,实现的功能强大就不说了~~我感觉ARM最大的优点就是移植操作系统了!!这个是学习ARM的大方向吧,呵呵~~第一,处置速度块、处置能力强、贮存容量大、给用户带来便利传统的51单片机为8为处置器,而ARM芯片为32位处置器,简单的说,51单片机就是前期咱们应用的“赛扬”式电脑,而ARM芯片就是我们此刻应用的“双核”式电脑。
arm与单片机区别
1、软件方面
这应该是最大的区别了。
引入了操作系统。
为什么引入操作系统?有什么好处嘛?
1)方便。
主要体现在后期的开发,即在操作系统上直接开发应用程序。
不像单片机一样一切都要重新写。
前期的操作系统移植工作,还是要专业人士来做。
2)安全。
这是LINUX的一个特点。
LINUX的内核与用户空间的内存管理分开,不会因为用户的单个程序错误而引起系统死掉。
这在单片机的软件开发中没见到过。
3)高效。
引入进程的管理调度系统,使系统运行更加高效。
在传统的单片机开发中大多是基于中断的前后台技术,对多任务的管理有局限性。
2、硬件方面
现在的8位单片机技术硬件发展的也非常得快,也出现了许多功能非常强大的单片机。
但是与32ARM相比还是有些差距吧。
ARM芯片大多把SDRAM,LCD等控制器集成到片子当中。
在8位机,大多要进行外扩。
ARM其实也是单片机,32位的单片机。
单片机只是大陆人对微控制器的一个称呼,其学名叫做微控制器(英文简写:MCU)。
而DSP 芯片、ARM芯片也属于微控制器范畴。
而PLC其实其内部也是由微控制器做为主控芯片的
总的来说,单片机是个微控制器,ARM显然已经是个微处理器了。
引入嵌入式操作系统之后,可以实现许多单片机系统不能完成的功能。
比如:嵌入式web服务器,java虚拟机等。
也就是说,有很多免费的资源可以利用,上述两种服务就是例子。
如果在单片机上开发这些功能可以想象其中的难度。
最后用个比喻来形容一下它们的区别:
联合利华引进了一条香皂包装生产线,结果发现这条生产线有个缺陷:常常会有盒子里没装入香皂。
总不能把空盒子卖给顾客啊,他们只好请了一个学自动化的博士后设计一个方案来分拣空的香皂盒。
博士后拉起了一个十几人的科研攻关小组,综合采用了机械、微电子、自动化、X射线探测等技术,花了几十万,成功解决了问题。
每当生产线上有空香皂盒通过,两旁的探测器会检测到,并且驱动一只机械手把空皂盒推走。
中国南方有个乡镇企业也买了同样的生产线,老板发现这个问题后大为光火,找了个小工来说你他妈给我把这个搞定。
小工果然想出了办法:他在生产线旁边放了台风扇猛吹,空皂盒自然会被吹走。
这就是ARM和单片机差别。