DSP与MCU、ARM、FPGA的区别
简谈ARM、DSP、单片机的异同与应用场景

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

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,DSP,FPGA,CPLD,SOPC,SOC之间有什么区别和联系.

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!

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。
深入理解DSP、ARM、FPGA的区别与联系

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、ARM 、DSP 、430、FPGA区别和联系等

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;MCU三者,以及ARM,DSP,FPGA三者的区别

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

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。
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ARM
• ARM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。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 ARM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。
MCU
• MCU(Micro Control Unit)中文名称为微控制单元,又称单 片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机, 是指随着大规模集成电路的出现及其发展,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,形成芯片级的计算机。
FPGA
• FPGA是(Field Programmable Gate Array)现场可编程门 阵列的缩写,它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基 础上进一步发展的产物,是专用集成电路中集成度最高的 一种。 • FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样 一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB、输出输入模 块IOB和内部连线三个部分。用户可对FPGA内部的逻辑 模块和I/O模块重新配置,以实现用户的逻辑。它还具有 静态可重复编程和动态在系统重构的特性,使得硬件的功 能可以像软件一样通过编程来修改。作为专用集成电路 (ASIC)领域中的一种半定制电路,FPGA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。
DSP原理及应用
DSP与MCU、ARM、FPGA的区别
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与MCU的区别
• DSP有专门的硬件实现单周期乘法,并增加了累加器的寄 存器来处理多个乘积的和。 MCU不是用来设计做密集乘 法任务的,并要求多个指令周期来做一次乘法。 • DSP使用多个片内存储器和多组总线来保证每个指令周期 内的多 次访问,程序员要明确控制哪些数据和指令要存 储在片内存储器。程序员要保证双总线的有效利用。 MCU使用控制逻辑决定哪些数据和指令存储在片内的高 速缓存中, 程序员并不加以控制。 • DSP算法大多数的处理时间是花在执行较小的循环上,处 理器在执行循环时,不用花时间去检查循环计数器的值、 条件转移到循环的顶部、将循环计数器减1。MCU的循环 使用软件来实现。
DSP与FPGA的区别
• FPGA可以用VHDL或verilog HDL来编程,灵活性强,由于能够进行 编程、除错、再编程和重复操作,因此可以充分地进行设计开发和验 证。当电路有少量改动时,更能显示出FPGA的优势,其现场编程能 力可以延长产品在市场上的寿命,而这种能力可以用来进行系统升级 或除错。 • DSP是通用的信号处理器,用软件实现数据处理;FPGA用硬件实现 数据处理。DSP成本低,算法灵活,功能性强,而FPGA的实时性好, 成本较高,FPGA适合于控制功能算法简单且含有大量重复计算的工 程使用,DSP适合于控制功能复杂且含有大量计算任务的工程应用。 • DSP是软件实现算法,FPGA是硬件实现算法,所以FPGA的处理速 度会更高;FPGA比DSP快的一个重要原因是FPGA可以实现并行运 算,而DSP由于硬件结构条件限制,主要还是依靠软件来提取指令执 行,理解为还是串行执行的。
DSP与ARM的区别
• ARM具有比较强的事务管理功能,可以用来跑界面以及应 用程序等,其优势主要体现在控制方面;ARM是32位的 单片机,其内部硬件资源的性能较高,可以加载操作系统 处理,就是同一时间内能完成多个任务,而且不会 互相影响。 • DSP主要是用来计算的,比如进行加密解密、调制解调等, 优势是强大的数据处理能力和较高的运行速度。它是处理 器,也有控制功能,只是它在控制方面远不如ARM,使用 的时候还得配合单片机、ARM等控制型芯片。
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