ARM、8051、AVR、MSP430、DSP、FPGA六種體系比較區(qū)別

1、 ARM、8051、AVR、MSP430、DSP、FPGA 六種體系比較區(qū)別1.前言嵌入式系統(tǒng)最大特征是“嵌入”二字，也就是說你的控制系統(tǒng)是嵌入于你的控制對象之中，所以首先是服從于對象的需求和特征，脫離對象空論誰好誰壞有何依據？學習單片機無所謂選那款，關鍵在于你能否掌握其本質，快速的觸類旁通，你的產品是否成功就在于你能否最佳的選擇好符合嵌入對象特征的MCU。2.ARM Vs 80515.ARM 的FLASH 和RAM 超大，8051 太小，干不了大活。3.ARM Vs AVR（低功耗）ARM 是IP 核，可供各大芯片商集成到各自的設計中，好比是軟件語言中的 C+，如果你想換一家廠AVR 這方面

2、就差點，ATMEL 一家，別無分號。你只能在他的系列中選一個型號，無法選廠家。好比是軟件語言中的 Java，雖然現在免費（指 Java 的 SDK，不是 AVR）或價格低，但市場前景更多的掌握在廠商手中。功能方面，ARM 大大優(yōu)于AVR，ARM 可以做PDA,手機，AVR顯然不行，最糟糕的是ARM 上可以跑Linux，Linux 可以做多少事啊，雖說國內實際在 ARM 平臺上跑出 Linux 而又愿意公開技術的人幾乎沒有（我正在努力朝這個方向發(fā)展），但前途絕對是光明的。功能上的優(yōu)勢意味著ARM 比AVR 有著更廣的應用范圍4.ARM Vs MSP430MSP430 會向著專用，更低電壓，更低功

3、耗的方向發(fā)展，不求功能大而全。應該會有更多的型號出現以供不同場合的測量使用。430 的編程方法是在低功耗模式與任務之間切換來降低系統(tǒng)功耗，滿足便攜和節(jié)能的要求。 ARM 是基于軟核的高級精簡指令機，高端應用方面比如嵌入式系統(tǒng)的主板開發(fā)，要求各種接口齊備，硬件的軟實現相對容易降低成本，普及使用。ARM 需要跑操作系統(tǒng)，如ucos，wince，linux 等等，主要由于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)往往是多任務，實時性強。5.ARM Vs DSP(算法和圖形)1.ARM 處理器有包括系統(tǒng)模式，用戶模式等工作模式，并且每種模式下都有相應的專有通用寄存器，因此可以快速地實現不同模式的切換，這對于操作系統(tǒng)來說是非常有益

4、的，但是DSP，沒有這方面的考慮。另外，由于ARM 內核與片內外設通過VPB 相連，因此兩者相對獨立，這樣，ARM 的片內外設的搭配也更加靈活。不知道說得對不對，畢竟，對DSP 得了解不多。歡迎指正2.主要是兩個的作用不一樣。ARM 是32 位RISC 芯片，手機數碼產品和工控上用，可以理解成CPU，可以上個OS 也可以直接當單片機用。而DSP 是作數字信號處理的，以TI 的東西為例，2000 做控制，5000處理靜態(tài)圖象，6000 處理動態(tài)圖象，8000 是多DSP 聯(lián)合控制用的。3.ARM 是一個公司的名字，DSP=DIGITAL Signal ProcessingARM 公司設計了多種C

5、PU 核心，是以32 位RISC 核心為主，以ARM 設計的CPU 核心做的芯片被俗稱為“ARM芯片”，但嚴格地說通常的ARM 芯片應該是指以ARM 設計的CPU 核心做的單片機，以ARM 設計的CPU 核心制作的SOC 芯片一般不被稱為ARM 芯片。所以樓主所說的ARM 芯片就是一種高級的通用單片機。DSP=DIGITAL Signal Processing，即數字信號處理；與“ARM芯片”這個俗稱一樣，“DSP 芯片”是TI公司生產的一系列帶DSP 功能單片機的俗稱?？偨Y一下，“DSP 芯片”是帶DSP 功能的單片機，“ARM芯片”是帶或不帶DSP 功能的單片機；6.ARM（順序，走系統(tǒng)）

6、、DSP 、FPGA（并行操作，并行采集）之間的區(qū)別ARM（Adanced RISC Machines）是一個公司名字，也是一種處理器的通稱，還可以認為是一種技術名字。主要銷售晶片設計技術的授權。目前，采用 ARM 技術知識產權（IP）核的微處理器，即我們通常說的ARM 微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費類電子產品、通信系統(tǒng)、網絡系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產品市場，基于ARM 技術的微處理器應用約占據了32 位RISC 微處理器75%以上的市場份額，ARM 技術正在逐步滲入到我們生活的各方面。ARM 公司是專門從事基于RISC 技術晶片設計開發(fā)的公司，作為知識產權供應商，本身不直接從事晶片生產，靠轉讓設

7、計許可由合作公司生產各具特色的晶片，世界各大半導體生產商（RFID 射頻快報注：如PHILIPS、TI、Intel、BroadCom、ATMEL等）從ARM 公司購買其設計的ARM微處理器核，根據各自不同的應用領域，加入適當的外圍電路，從而形成自己的 ARM 微處理器晶片進入 市場。目前，全世界有幾十家大的半導體公司都使用ARM 公司的授權，因此既使得 ARM 技術獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，又使整個系統(tǒng)成本降低，使產品更容易進入市場被消費者所接受，更具有競爭力。ARM 架構是面向低預算市場設計的第一款 RISC 微處理器，基本是 32 位單片機的行業(yè)標準，它提供一系列內核、體系擴

8、展、微處理器和系統(tǒng)芯片方案，四個功能模塊可供生產廠商根據不同用戶的要求來配置生產。由于所有產品均采用一個通用的軟件體系，所以相同的軟件可在所有產品中運行，可以有效地縮短應用程序開發(fā)與測試的時間，也降低了研發(fā)費用。DSP（digital singnal processor）是一種獨特的微處理器，有自己的完整指令系統(tǒng)，是以數字信號來處理大量信息的器件。一個數字信號處理器在一塊不大的芯片內包括有控制單元、運算單元、各種寄存器以及一定數量的存儲單元等等，在其外圍還可以連接若干存儲器，并可以與一定數量的外部設備互相通信，有軟、硬件的全面功能，本身就是一個微型計算機。DSP 采用的是哈佛設計，即數據總線和

9、地址總線分開，使程序和數據分別存儲在兩個分開的空間，允許取指令和執(zhí)行指令完全重疊。也就是說在執(zhí)行上一條指令的同時就可取出下一條指令，并進行譯碼，這大大的提高了微處理器的速度。另外還允許在程序空間和數據空間之間進行傳輸，因為增加了器件的靈活性。其工作原理是接收模擬信號，轉換為 0 或 1 的數字信號，再對數字信號進行修改、刪除、強化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數字數據解譯回模擬數據或實際環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實時運行速度可達每秒數以千萬條復雜指令程序，遠遠超過通用微處理器，是數字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數據處理能力和高運行速度，是最值得稱道的兩大特色。由于它運算能力很強，

10、速度很快，體積很小，而且采用軟件編程具有高度的靈活性，因此為從事各種復雜的應用提供了一條有效途徑。根據數字信號處理的要求，DSP 芯片一般具有如下主要特點：（1）在一個指令周期內可完成一次乘法和一次加法；（2）程序和數據空間分開，可以同時訪問指令和數據；（3）片內具有快速 RAM，通常可通過獨立的數據總線在兩塊中同時訪問；（4）具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉的硬件支持；（5）快速的中斷處理和硬件 I/O 支持；（6）具有在單周期內操作的多個硬件地址產生器；（7）可以并行執(zhí)行多個操作；（8）支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。當然，與通用微處理器相比，DSP 芯片的其他通用功能相

11、對較弱些。FPGA 是英文 Field Programmable Gate Array（現場可編程門陣列）的縮寫，它是在PAL、GAL、PLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產物，是專用集成電路（ASIC）中集成度最高的一種。FPGA 采用了邏輯單元陣列 LCA（Logic Cell Array）這樣一個新概念，內部包括可配置邏輯模塊 CLB（ConfigurableLogic Block）、輸出輸入模塊 IOB（Input Output Block）和內部連線（Interconnect）三個部分。用戶可對 FPGA 內部的邏輯模塊和 I/O 模塊重新配置，以實現用戶的邏輯。它還具有靜態(tài)可重復

12、編程和動態(tài)在系統(tǒng)重構的特性，使得硬件的功能可以像軟件一樣通過編程來修改。作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路，FPGA 既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點?？梢院敛豢鋸埖闹v，FPGA 能完成任何數字器件的功能，上至高性能 CPU,下至簡單的 74 電路，都可以用FPGA 來實現。FPGA 如同一張白紙或是一堆積木，工程師可以通過傳統(tǒng)的原理圖輸入法，或是硬件描述語言自的設計一個數字系統(tǒng)。通過軟件仿真，我們可以事先驗證設計的正確性。在PCB 完成以后，還可以利用 FPGA 的在線修改能力，隨時修改設計而不必改動硬件電路。使用 FPGA 來開發(fā)數字電路，可

13、以大大縮短設計時間，減少 PCB 面積，提高系統(tǒng)的可靠性。FPGA 是由存放在片內 RAM 中的程序來設置其工作狀態(tài)的，因此工作時需要對片內的 RAM 進行編程。用戶可以根據不同的配置模式，采用不同的編程方式。加電時，FPGA 芯片將 EPROM 中數據讀入片內編程 RAM 中，配置完成后，FPGA 進入工作狀態(tài)。掉電后， FPGA 恢復成白片，內部邏輯關系消失，因此，FPGA 能夠反復使用。FPGA 的編程無須專用的 FPGA 編程器，只須用通用的 EPROM、PROM 編程器即可。當需要修改 FPGA 功能時，只需換一片 EPROM 即可。這樣，同一片 FPGA，不同的編程數據，可以產生不同的電路功能。因此，FPGA 的使用非常靈活?？梢哉f，FPGA 芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。目前做XILINX、ALTERA 公司。FPGA 比較領先的有ARM 具有比較強的事務管理功能，可以用來跑界面以及應用程序等，其優(yōu)勢主要體現在控制方面，而 DSP 主要是用來計算的，比如進行加密解密、調制解調等，優(yōu)勢是強大的數據處理能力和較高的運行速度。FPGA 可以用 VHDL 或 verilogHDL 來編程，靈活性強，由于能夠進行編程、除錯、再編程和重復操作，因此可以充分地進行設計開發(fā)和驗證。當電路有少量改動時，更能顯示出 FP