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ARM、DSP、FPGA的區(qū)別分析
來源: 日期:2013-12-11 14:27:23 人氣:標簽:
DSP: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(shù)字信號來處理大量信息的器件。一個數(shù)字信號處理器在一塊不大的芯片內(nèi)包括有控制單元、運算單元、各種寄存器以及一定數(shù)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(shù)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(shù)據(jù)總線和地址總線分開,使程序和數(shù)據(jù)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。另外還允許在程 序空間和數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號,再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化,并在其 他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H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(shù)以千萬條復雜指令程序,遠遠超過通用微處理器, 是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度,是 值得稱道的兩大特色。
根據(jù)數(shù)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(nèi)可完成一次乘法和一次加法;
(2)程序和數(shù)據(jù)空間分開,可以同時訪問指令和數(shù)據(jù);
(3)片內(nèi)具有快速RAM,通常可通過獨立的數(shù)據(jù)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(zhuǎn)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(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)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。
FPGA:FPGA是英文FiELD Programmable Gate Array(現(xiàn)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(chǎn)物,是專用集成電路(ASIC)中集成度 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(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic BLOCk)、輸出輸入模塊IOB (Input Output Block)和內(nèi)部連線(Interconnect)三個部分。用戶可對FPGA內(nèi)部的邏輯模塊和I/O模塊重新配置,以實 現(xiàn)用戶的邏輯。它還具有靜態(tài)可重復編程和動態(tài)在系統(tǒng)重構(gòu)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,F(xiàn)PGA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(shù)有限的缺點。 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。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F(xiàn)PGA,不同的編程數(shù)據(jù),可 以產(chǎn)生不同的電路功能。因此,F(xiàn)PGA的使用非常靈活。可以說,F(xiàn)PGA芯片是小批量。
區(qū)別: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(xiàn)在控制方面,
而DSP主要是用來計算的,比如進行加密解 密、調(diào)制解調(diào)等,優(yōu)勢是強大的數(shù)據(jù)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FPGA的優(yōu)勢,其現(xiàn)場編程能力可以延長產(chǎn)品在市場上的壽命,而這種能力可以用來進行系統(tǒng)升級或除錯。
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