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通俗讲解单片机、ARM、MUC、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂的关系

首先,“嵌入式”这是个概念,准确的定义没有,各个书上都有各自的定义。但是主要思想是一样的,就是相比较PC机这种通用系统来说,嵌入式系统是个专用系统,结构精简,在硬件和软件上都只保留需要的部分,而将不需要的部分裁去。所以嵌入式系统一般都具有便携、低功耗、性能单一等特性。 然后,MCU、DSP、FPGA这些都属于嵌入式系统的范畴,是为了实现某一目的而使用的工具。 MCU俗称”单片机“经过这么多年的发展,早已不单单只有普林斯顿结构的51了,性能也已得到了很大的提升。因为MCU必须顺序执行程序,所以适于做控制,较多地应用于工业。而ARM本是一家专门设计MCU的公司,由于技术先进加上策略得当,这两年单片机市场份额占有率巨大。ARM的单片机有很多种类,从低端M0(小家电)到高端A8、A9(手机、平板电脑)都很吃香,所以也不是ARM的单片机一定要上系统,关键看应用场合。 DSP叫做数字信号处理器,它的结构与MCU不同,加快了运算速度,突出了运算能力。可以把它看成一个超级快的MCU。低端的DSP,如C2000系列,主要是用在电机控制上,不过TI公司好像称其为DSC(数字信号控制器)一个介于MCU和DSP之间的东西。高端的DSP,如C5000/C6000系列,一般都是做视频图像处理和通信设备这些需要大量运算的地方。 FPGA叫做现场可编程逻辑阵列,本身没有什么功能,就像一张白纸,想要它有什么功能完全靠编程人员设计(它的所有过程都是硬件,包括VHDL和Verilog HDL程序设计也是硬件范畴,一般称之为编写“逻辑”。)。如果你够NB,你可以把它变成MCU,也可以变成DSP。由于MCU和DSP的内部结构都是设计好的,所以只能通过软件编程来进行顺序处理,而FPGA则可以并行处理和顺序处理,所以比较而言速度最快。 那么为什么MCU、DSP和FPGA会同时存在呢?那是因为MCU、DSP的内部结构都是由IC设计人员精心设计的,在完成相同功能时功耗和价钱都比FPGA要低的多。而且FPGA的开发本身就比较复杂,完成相同功能耗费的人力财力也要多。所以三者之间各有各的长处,各有各的用武之地。但是目前三者之间已经有融合的态势,ARM的M4系列里多加了一个精简的DSP核,TI的达芬奇系列本身就是ARM+DSP结构,ALTERA和XINLIX新推出的FPGA都包含了ARM的核在里面。所以三者之间的关系是越来越像三基色的三个圆了。 一言以蔽之“你中有我,我中有你”。 硬件工程师学习从何开始? 单片机:通常无操作系统,用于简单的控制,如电梯,空调等。 dsp:用于复杂的计算,像离散余弦变换、快速傅里叶变换,常用于图像处理,在数码相机等设备中使用。 arm:一个英国的芯片设计公司,但是不生产芯片。只卖知识产权。 fpga:现场可编程门阵列,以硬件描述语言(Verilog 或 VHDL)所完成的电路设计,可以经过简单的综合与布局,快速的烧录至 FPGA 上进行测试,是现代 IC 设计验证的技术主流。 嵌入式 是相对于台式电脑而言,系统可裁剪,形态各异,可能体积、功耗、成本受限、实时性要求高,如示波器,手机,平板电脑,全自动洗衣机,路由器、数码相机,这些设备中,虽然看不到台式机的存在,但是都有一个或多个嵌入式系统在工作。 根据对象体系的功能复杂性和计算处理复杂性,提供的不同选择。对于简单的家电控制嵌入式系统,采用简单的8位单片机就足够了,价廉物美,对于手机和游戏机等,就必须采用32位的ARM和DSP等芯片了。FPGA是一种更偏向硬件的实现方式。 所以要通过学习成为硬件工程师,要从单片机开始,然后学习ARM和DSP之类。 市面上七大主流单片机的详细介绍 单片机现在可谓是铺天盖地,种类繁多,让开发者们应接不暇,发展也是相当的迅速,从上世纪80年代,由当时的4位8位发展到现在的各种高速单片机。 各个厂商们也在速度、内存、功能上此起彼伏,参差不齐~~同时涌现出一大批拥有代表性单片机的厂商:Atmel、TI、ST、MicroChip、ARM…国内的宏晶STC单片机也是可圈可点… 下面为大家带来51、MSP430、TMS、STM32、PIC、AVR、STC单片机之间的优缺点比较及功能体现…… 51单片机 应用最广泛的8位单片机当然也是初学者们最容易上手学习的单片机,最早由Intel推出,由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“经典”,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。 51单片机之所以成为经典,成为易上手的单片机主要有以下特点: 特性: 1.从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。嵌入式物联网等系统学习企鹅意义气呜呜吧久零就易,不但

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ZCU102 休眠到内存(suspend-to-ram)对DDR复位信号的设计

Xilinx的开发板ZCU102支持休眠到内存(suspend-to-ram)。休眠到内存时,DDR进入自刷新,MPSoC被关电,完全不耗电。唤醒时,MPSoC根据外部输入信号判断出不是上电启动而是休眠,就从DDR读出系统状态,恢复系统。 MPSoC启动时,它的DDR控制器会驱动DDR的复位信号,有可能破坏DDR里的数据。为了避免这种情况,需要对DDR复位信号进行特殊设计。 在开发板ZCU102上,DDR复位信号由外部单片机MSP430和MPSoC联合控制,两个的控制信号经过SN74AUC1G32(2输入或)再连接到DDR内存条。MSP430的信号有下拉,缺省情况下只由MPSoC控制DDR复位信号。如果需要支持休眠到内存(suspend-to-ram),MSP430控制I2C芯片输出高,相当于屏蔽了DDR复位功能,使DDR内存条一直不被复位。

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c语言智能车跑道检测程序,基于金属检测的智能循迹小车设计

摘 要: 为解决当前循迹小车存在性能稳定性差的问题,提出一种基于金属检测的智能循迹小车设计方法。采用LDC1000设计一种金属循迹智能小车,介绍系统总体设计框架、硬件设计和软件设计。采用STM32单片机处理LDC1000电感数字转换器采集的路面信息,并通过串口通信将数据传给STC51单片机,由51单片机对数据进行处理,实现对报警、显示及电机驱动模块的控制,从而使小车能够沿着金属铁丝轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。试验结果表明,整个系统的电路结构简单,性能稳定,实现了预期的智能小车循跡功能,具有很高的应用性。

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MSP430的学习(3)

MSP430单片机具有基本定时器(Basic Timer1),经常用于低功耗当中,他工作的目的就是支持软件和各种外围模块工作于低频率 低功耗条件下。通过对SMCLK或者ACLK进行分频,向其他外围模块提供低频控制信号。      Bacis Timer1有两个计数单元(BTCN1 BTCN2和一个控制单元BTCTL。他可作为两个独立的8位定时器或一个16位定时器。      一:Basic Timer1的寄存器      同过控制仅存器的设置可以对计数单元BTCNT1 BTCNT2进行软件控制。当出现异常状况时,该寄存器各位保持原状态。用户程序在Basic Timer初始化期间来设定操作条件。     1:BTCTL控制寄存器:其信息决定了Timer1的运行状况。SSEL用来选择ACLK或MCLK,DIV决定是否对选定的时钟信号分频。FRFQ1  FRFQ0选择4个BTCNT1 的输出之一作为LCD的信号。IP0 IP1 IP2决定中断标志BTIFG置位的间隔时间,也就是基本定时器BTCNT2的定时间隔。     2:计数单元BTCNT1 BTCNT2     BTCNT1对ACLK分频。LCD驱动的桢频率从计数器高4位输出中选择。最高位可以作为BTCNT2的时钟输入。BTCNT2对输入时钟分频,输入时钟可以为ACLK MCLK ACLK/256,中断周期由BTCTL的IP2~IP0位中选择8个输出之一。     二:Basic Timer1的中断     BTIE位于IE2.7,BTIFG位于IFG2.7

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