在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域,arm是一款非常受歡迎的微處理器,其市場覆蓋率極高,DSP和FPGA則是作為嵌入式開發(fā)的協(xié)處理器,協(xié)助微處理器更好的實現(xiàn)產(chǎn)品功能。那三者的技術(shù)特點以及區(qū)別是什么呢?下文就此問題略做了總結(jié)。
arm(Advanced RISC Machines)是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè),設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。
ARM架構(gòu)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(nèi)核、體系擴展、微處理器和系統(tǒng)芯片方案,四個功能模塊可供生產(chǎn)廠商根據(jù)不同用戶的要求來配置生產(chǎn)。由于所有產(chǎn)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(chǎn)品中運行。目前arm在手持設備市場占有90以上的份額,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(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。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(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,是最值得稱道的兩大特色。由于它運算能力很強,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(jù)數(shù)字信號處理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特點:
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??赏ㄟ^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。
當然,與通用微處理器相比,DSP芯片的其他通用功能相對較弱些。