ARM,DSP,FPGA,CPLD,SOPC,SOC的区别 FPGA与CPLD的区别详解.doc
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1、ARM,DSP,FPGA,CPLD,SOPC,SOC的区别 FPGA与CPLD的区别详解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;FPG
2、A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。ARM、DSP、FPGA的异同点ARM (AdvancedRISCMachines)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R
3、ISC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 (digitalsignalprocessor)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
4、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
5、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。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 (FieldProgrammableGateArray)FPGA是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(LogicCellArr
6、ay)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(ConfigurableLogicBlock)、输出输入模块IOB(InputOutputBlock)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
7、。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由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
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