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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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单片机毕业设计196例「建议收藏」

1、单片机本科毕业设计——声控灯(继电器)控制系统设计与实现(源代码+protues仿真+PCB+开题报告+讲解视频).zip 2、单片机本科毕业设计——恒温箱控制系统设计与实现(源代码+protues仿真+PCB+开题报告+讲解视频).zip 3、单片机毕业设计——驾驶座酒精浓度测试仪的设计与实现(源代码+protues仿真+PCB+开题报告+中期报告).zip 4、单片机本科毕业设计——货物仓库防盗报警系统设计与实现(源代码+PCB仿真+开题报告+中期报告).zip 5、单片机毕业设计——USB接口设计.zip 6、单片机毕业设计——LED显示屏动态显示和远程监控的实现.zip 7、单片机毕业设计——同步电机模型的MATLAB仿真.zip 8、单片机毕业设计——温度监控系统的设计.zip 9、单片机毕业设计——用单片机控制直流电机.zip 10、单片机毕业设计——数字抢答器(数字电路).zip 11、单片机毕业设计——基于GSM模块的车载防盗系统设计 TC35i 资料.zip 12、单片机毕业设计——基于网络的虚拟仪器测试系统.zip 13、单片机毕业设计——出租车计价器论文.zip 14、单片机毕业设计——超声波在超声波测距中的应用.zip 15、单片机毕业设计——程控信号发生器的设计.zip 16、单片机毕业设计——采用PROG-110制作的打铃器电路.zip 17、单片机毕业设计——步进电机的单片机控制.zip 18、单片机毕业设计——TL494脉宽调制控制电路.zip 19、单片机毕业设计——USB接口设计.zip 20、单片机毕业设计——超声波测距.zip 21、单片机毕业设计——STC89C52RC单片机学习例程书籍代码资料.zip 22、单片机毕业设计——TEA1504开关电源低功耗控制IC.zip 23、单片机毕业设计——UC3843控制多路输出开关电源设计与实现.zip 24、单片机毕业设计——SL-DIY02-3:单片机创新开发与机器人制作的核心控制板.zip 25、单片机毕业设计——RCD箝位反激变换器的设计与实现.zip 26、单片机毕业设计——S51下载线的制作——单片机实用技术探讨.zip 27、单片机毕业设计——RFID产品几个技术问题的说明.zip 28、单片机毕业设计——MSP430和nRF905的无线数传系统设计.zip 29、单片机毕业设计——nRF905的无线数据传输系统.zip 30、单片机毕业设计——PWM开关调整器及其应用电路.zip 31、单片机毕业设计——N阶多环反馈低通滤波器的系统设计.zip 32、单片机毕业设计——PDP 中的模拟视频数字化电路设计.zip 33、单片机毕业设计——MC1648两种改进型VCO的压控.zip 34、单片机毕业设计——MC145163P型锁相频率合成器的原理与应用.zip 35、单片机毕业设计——MSP430超声波测距.zip 36、单片机毕业设计——MC1648两种基本型VCO的压控特性.zip 37、单片机毕业设计——DDS波形合成技术中低通椭圆滤波器的设计.zip 38、单片机毕业设计——JDM PIC编程器的原理与制作.zip 39、单片机毕业设计——FM调制器(三知杯).zip 40、单片机毕业设计——DDS-PLL组合跳频频率合成器.zip 41、单片机毕业设计——AT89S52单片机以及CPLD模块化多功能实训箱实验指导书.zip 42、单片机毕业设计——CMOS 混频器的设计技术.zip 43、单片机毕业设计——CMOS 斩波稳定放大器的分析与研究.zip 44、单片机毕业设计——AT89C51单片机温度控制系统.zip 45、单片机毕业设计——AT89C51单片机在无线数据传输中的应用.zip 46、单片机毕业设计——1.8 GHz CMOS 有源负载低噪声放大器.zip 47、单片机毕业设计——1.8V 5.2 GHz 差分结构CMOS 低噪声放大器.zip 48、单片机毕业设计——145152频率合成器及其应用.zip 49、单片机毕业设计——AD0809在数据采集中的应用.zip 50、单片机毕业设计——12864-12 LCD模块与射频SoC nRF9E5的串行接口设计.zip 51、单片机毕业设计——例说STM32 ALIENTEK MINISTM32 实验27例光盘资料.zip 52、单片机毕业设计——40kHZ_超声波测距.zip 53、单片机毕业设计——人体接近监测.zip 54、单片机毕业设计——电容阵列开关时序优化在A D 转换器中的应用.zip 55、单片机毕业设计——低功耗10Gbs CMOS 1∶ 4 分接器.zip 56、单片机毕业设计——单向无线数据传输系统的设计.zip 5

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以智能卡平台为硬件的嵌入式加密IC的优势

目前嵌入式加密领域内,加密IC成为了不可或缺的保护利器,可以保护mcu中的程序,免于被激活成功教程的危险。当然,你必须选择真正有效的加密芯片,才可以起到防止抄板的作用。MCU可以有多种,例如51单片机、ARM 、AVR 、DSP等,主要都是为了实现强大的处理功能,对自身的保密防护虽然都有处理,但是不足以做到有效防护。从目前嵌入式解密芯片来看,基本上都是可以激活成功教程的。所以,嵌入式加密IC,在中国这个特定的环境下,是每个硬件程序开发者,都必须要采用的防护手段。当然,如果你有足够的财力和技术,自己定制一款CPU,那么就不存在被激活成功教程的风险了。

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参照STM32时钟树配置STM32CubeMX Clock Configuration(STM32L011G4U6为例)

微控制器(处理器)的运行必须要依赖周期性的时钟脉冲来驱动——往往由一个外部晶体振荡器提供时钟输入为始,最终转换为多个外部设备的周期性运作为末,这种时钟“能量”扩散流动的路径,犹如大树的养分通过主干流向各个分支,因此常称之为“时钟树”。在一些传统的低端8位单片机诸如51,AVR,PIC等单片机,其也具备自身的一个时钟树系统,但其中的绝大部分是不受用户控制的,亦即在单片机上电后,时钟树就固定在某种不可更改的状态(假设单片机处于正常工作的状态)。比如51单片机使用典型的12MHz晶振作为时钟源,则外设如IO口、定时器、串口等设备的驱动时钟速率便已经是固定的,用户无法将此时钟速率更改,除非更换晶振。

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STM32型号详解

微处理器(MPU)通常代表一个功能强大的CPU,但不是为任何已有的特定计算目的而设计的芯片。这种芯片往往是个人计算机和高端工作站的核心CPU。中央处理器,或简称为处理器,英文缩写为CPU,即Central Processing Unit,是电子计算机的主要设备之一,其功能主要是解译计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU为电子计算机设计提供了基本的数字计算特性。CPU、存储设备和输入/输出设备是现代微型电脑的三大核心部件。由集成电路制造的CPU通常称为微型处理器。从20世纪70年代中期开始,单芯片微型处理器几乎取代了所有其他类型的CPU,如今CPU这个术语几乎成为了所有微型处理器的代称。

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重度发烧友教你,如何成为机器人工程师(硬件篇)

我是一位机器人重度发烧友。在开篇之前,请容许我先追忆一下往昔。第一次接触机器人是在大一的上学期,我选修了一门课《机器人概论》,这门课可以说是视频赏析课,因为老师每次上课都只是给我们播放一些机器人相关的视频看,却很少讲理论知识,也不用考试,所以同学们都非常喜欢这门课。我也喜欢,但是,我和他们不一样,这些视频中的机器人深深地吸引着我,每节课都让我心潮澎湃,热血沸腾。 终于有一天,我再也忍不住了,我要自己做机器人!下课后,我立刻追上老师,对他说:“老师,我想和你学做机器人”。老师停住脚步看着我,笑了笑说:“我也不

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Proteus使用教程并仿真51程序——LED流水灯

Proteus是英国著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。 Proteus功能: 1、原理布图 2、PCB自动或人工布线 3、SPICE电路仿真 Proteus特点: 1、互动的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件。 2、仿真处理器及其外围电路 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM等常用主流单片机,还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。

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单片机-控制-直流电机-基于L9110S-、L298N、TB6612FNG驱动[通俗易懂]

L298N有两个供电,一个是逻辑控制部分的5伏供电,一个是电机的供电。 实物图中标注的12伏是给电机供电的,不接的话电机不转。 板上有一个5伏稳压管,如果板上5伏使能有效的话,L298N的逻辑部分供电就从这个稳压管获得,这样就不用外接5伏,此时还可以将得到的5v稳压跟别的模块供电。如果外接5伏的话,板上5伏使能就要断开无效了。 稳压管的输入和输出有个压差,如果给电机的供电太低的话(比方说只有5v),通过压差后可能会降低太多,那么逻辑控制部分所要求的5v电压可能就达不到了,此时需要将板上5伏使能断开,然后外接5v的电源来给逻辑控制部分供电。

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如何成为遇强则强的单片机高手?

本文转载自嵌入式资讯精选公众号。 作为一名电子技术从业人员,你学过单片机吗?你会运用单片机吗?我想你一定学过,但不一定会运用。因为学习单片机比学习其他学科需要付出更多的努力和代价,不仅要学习理论知识还要练习实际操作,而且主要是在实际操作中才能真正学到单片机技术。 此外,学习单片机还需要投入一定的学习成本,随着你学习知识的扩展成本还会增加。学习单片机的动机不外乎有四种:一是为兴趣爱好而学,二是为专业而学;三是为饭碗而学;四是在工作中被逼而学。不管是哪种动机,因主修专业的不同以及电子基础的深浅不同,对于不同的人

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领券