ARM、DSP、FPGA的技术特点和区别是什么ARM、DSP、FPGA的技术特点和区别是什么
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...
ARM、DSP、FPGA的技术特点和区别是什么
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
,它提供一系列内核、体系 扩展、微处理器和系统芯片
,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
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。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。
当然,与通用微处理器相比,DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
FPGA是英文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(ASIC)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(Configurable Logic
Block)、输出输入模块IOB (Input Output Block)和内部 连线(Interconnect)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。可以毫不夸张的讲,FPGA能完成 任何数字器件的功能,上至高 性能CPU,下至简单的74电路,都可以用FPGA来实现。FPGA如同一张白纸或是一堆积木,工程师 可以通过传统的原理图输入法,或是硬件描述语言自油 的设计一个
数字系统。通过软件仿真,我们可以事先验证设计的正确 性。在PCB完成以后,还可以利用FPGA的在线修改能力,随时修
改设计而不必改动硬件电 路。使用FPGA来开发数字电路,可以 大大缩短设计时间,减少PCB面积,提高系统的可靠性。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。加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内 编程RAM 中,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系消失,因此,FPGA能够反复使用。 FPGA的编程无须专用的FPGA 编程器,只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时,只需换一片EPROM
即
可。这样,同一片FPGA,不同的编程数据,可 以产生不同的电路
功能。因此,FPGA的使用非常灵活。可以说,FPGA芯片是小 批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。目前FPGA的品种很 多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公
司的FIEX系列等。
区别是什么呢?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,而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。FPGA可以用VHDL或 verilogHDL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。
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