首页 > 技术 > 内容

ARM和CPLD以及FPGA的技术特点和区别

时间:2025-12-07  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,DSPFPGA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(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


随着电子设备的普及和能源效率需求的不断提升,同步整流芯片作为一种核心组件,正逐渐引起人们的关注。同步整流技术的出现,显著提高了电源转换效率,并成为现代电子设备中...
2024-06-13 00:00:00
现代电子产品中,贴片电阻作为重要的被动元件,应用于各种电路设计中。电子技术的不断发展,市场上出现了大量的贴片电阻厂家,如何选择一个可靠的品牌成为了许多工程师和采...
2025-04-15 09:00:39
贴片电阻是现代电子产品中重要的重要元件,其温度特性直接影响到电路的稳定性和可靠性。电子设备向小型化、高性能化发展,了解贴片电阻的温度特性变得尤为重要。本文将深入...
2025-03-16 15:31:38
现代电子设备中,AC-DC电源芯片是很重要的配件,如同一个能量翻译官,将我们日常使用的交流电转换为电子设备所需的直流电。AC-DC电源芯片的主要功能是将来自电源...
2024-02-11 00:00:00
塑料封条规格尺寸是多少?在选择塑料封条时,了解其规格和尺寸非常重要。塑料封条的长度、宽度和厚度是决定其适用性的关键因素。常见的塑料封条长度一般在200mm到10...
2012-12-09 00:00:00
成果速递射频异质异构集成全国重点实验室(上海交通大学)毛军发院士团队顾昌展副教授课题组的两项研究工作“A Robust and Accurate FMCW M...
2024-11-13 17:23:00
据麦姆斯咨询报道,近期,总部位于美国俄勒冈州的近距离Flash激光雷达(LiDAR)技术开发商PreAct Technologies(简称:PreAct)宣布推...
2023-08-07 15:10:00
凭借更高的逻辑密度、更快的接口、更大的内部存储和先进的互连,最新推出的MachXO5T-NX系列将莱迪思在控制FPGA领域长期以来的优势,扩展到了企业网络、机器...
2023-05-09 14:48:00
现代电子设备中,连接器的作用非常重要。TERMINAL_12.5X20.32MM作为常见的连接器,应用于各类电气和电子设备中。本文将对TERMINAL_12.5...
2025-04-22 17:30:10