ARM和CPLD以及FPGA的技术特点和区别

时间:2025-04-28  作者:Diven  阅读:0

在嵌入式开发领域,arm是一款非常受欢迎的微处理器,其市场覆盖率极高,DSP和FPGA则是作为嵌入式开发的协处理器,协助微处理器更好的实现产品功能。那三者的技术特点以及区别是什么呢?下文就此问题略做了。

ARM和CPLD以及FPGA的技术特点和区别

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,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(digitalsingnalprocessor)是独特的微处理器,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。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芯片的其通用功能相对较弱些。

FPGA是英文FieldProgrammableGateArray(现场可编程门阵列)的缩写,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。FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(LogICCellArray)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。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。

猜您喜欢

摘要近期,厦门大学陈忠、廖新勤教授团队在Advanced Fiber Materials上发表了题为“MultifunctionalandReconfigur...
2024-01-25 09:38:00


光敏电阻,作为一种重要的光电元件,应用于各种电子设备中。的工作原理是根据光照强度的变化来改变电阻值,从而实现对光照强度的检测。本文将深入探讨光敏电阻的工作机制、...
2025-03-19 01:31:38

铝单板是新型的建筑装饰材料,应用于外墙、内墙、天花板等多个领域。由高品质铝合金制成,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点。铝单板的表面可根据客户需求进行多种处理,如喷...
2019-12-03 00:00:00


锂电池作为现代电子设备的主要电源,其充电方式直接影响着电池的寿命和性能。为了帮助大家更好地使用锂电池,延长其使用寿命,以下整理了一些充电的小技巧:避免过度充电和...
2024-05-07 00:00:00

固定座和固定夹在日常生活和工作中是重要的配件。主要作用是提供稳定的支撑和夹持,以确保物体在使用过程中的安全与准确。固定座能够稳固地固定住设备或工具,避免在操作过...
2008-01-27 00:00:00

贴片电阻的检测方法主要分为人工目测和自动化检测两种类型。人工目测主要依靠肉眼和一些简单的工具,例如放大镜,来检查贴片电阻的外观、尺寸和标识等。这种方法简单易行,...
2024-11-29 10:25:52

可调电容器是重要的电子元件。的作用多种多样,应用于各种电路中。本文将详细介绍可调电容器的主要作用。调整频率可调电容器可以用来调整电路的频率。通过改变电容值,电路...
2025-03-20 13:01:38

棘轮扳手作为常见的手动工具,因其独特的设计和功能而受到欢迎。棘轮扳手的最大优势在于高效性。棘轮机制允许用户在不需要每次都移除工具的情况下,快速完成紧固和松动螺母...
2022-03-31 00:00:00