FPGA与DSP对比(精)

合集下载

FPGA与DSP比较

FPGA与DSP的比较DSP和FPGA是嵌入式开发处理器的三大巨头之二，很多刚刚接触嵌入式的朋友都会心存疑问，到底DSP和FPGA哪个牛一点，学哪种好一点？FPGA与DSP相比较，哪个更有前途？今天，我就以自己的经验，和大家通俗介绍一下吧：FPGA是英文Field Programmable Gate Array（现场可编程门阵列）的缩写，它是在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）中集成度最高的一种。

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）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。

它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）领域中的一种半定制电路，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。

DSP（digital singnal Processor）是一种独特的微处理器，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。

一文带你了解CPLD、FPGA、DSP之间的区别与联系

一文带你了解CPLD、FPGA、DSP之间的区别与联系ARM（Advanced RISC Machines）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也是单片机。

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，它提供一系列内核、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（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，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。

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。

其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。

它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。

由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用。

FPGA、CPLD、ASIC、DSP、单片机的区别

1. FPGAFPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，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。

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。

这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。

在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器（Flip－flop）或者其他更加完整的记忆块。

系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。

一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。

什么是FPGA?简单来说，FPGA就是“可反复编程的逻辑器件”。

FPGA取自Field Programmable Gate Array的首个字母，代表现场(Field)可编程(Programmable)逻辑阵列(Gate Array)。

由于在产品发售后您仍然可以对产品设计作出修改，因此我们可以顺利地对产品进行更新以及针对新的协议标准作出相应改进。

相对于对售后产品设计无法进行修改的ASIC和ASSP来说，这是FPGA特有的一个优势。

由于FPGA 可编程的灵活性以及近年来科技的快速发展，FPGA也正向高集成，高性能，低功耗，低价格的方向发展，并具备了与ASIC和ASSP 同等的性能，被广泛地使用在各行各业的电子及通信设备里。

FPGA与CPLD的区别尽管很多人听说过CPLD，但是关于CPLD与FPGA之间的区别，了解的人可能不是很多。

arm,dsp,fpga的用途与区别

ARM、DSP、FPGA的技术特点和区别——摘自华清远见嵌入式园地在嵌入式开发领域，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总结。

ARM（Advanced RISC Machines）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，它提供一系列内核、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（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，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。

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。

它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

选DSP还是FPGA？

选DSP还是FPGA？
电子发烧友网讯：智能交通旨在为交通参与者提供多样性服务，它的诞生是现代电子信息技术演进的必然结果。

交通安全是困扰当今国际交通领域最为严重的的一大难题。

而在交通安全中，交通监视和视频分析是必不可少的一部分。

试想一下，在这个碰瓷时代，交通监视遭遇重重挑战：如何在不同照明亮度、不同天气以及摄像机本身震动等种种条件下对交通运行情况进行有效的探测和正确的反馈是亟待解决的难题。

DSP与FPGA孰优孰劣的讨论由来已久，笔者以智能交通视频分析为主线，分析FPGA相较DSP方案，在攻克智能交通视频分析难题中将发挥何种优势。

基于FPGA的视频分析解决方案打造智能交通攻城利器
视频分析市场面临着诸如安装成本、源视频质量、摄像机处理能力以及实时判决等的重大挑战，相比传统工控机或DSP方案，FPGA的解决方案究竟有何优势？。

简述FPGA 和DSP的优缺点及使用场合

简述FPGA 和DSP的优缺点及使用场合。

DSP的结构特点是：1、采用数据和程序分离的哈佛结构和改进的哈佛结构，执行指令速度更快。

2、采用流水线技术，减少每条指令执行时间。

3、片内多总线，可同时进行取指及多个数据存取操作。

4、独立的累加器及加法器，一个周期内可同时完成相乘及累加运算。

5、有DMA通道控制器及串行通信口等，便于数据传送。

6、有中断处理器及定时控制器，便于构成小规模系统。

7、具有软硬件等待功能，能与各种存储器接口。

DSP作为专门的微处理器，主要用于计算，优势是软件的灵活性。

适用于条件进程，特别是复杂的多算法任务。

DSP通过汇编或高级语言(如C语言)进行编程，实时实现方案。

因此，采用DSP器件的优势在于：软件更新速度快，极大地提高了系统的可靠性、通用性、可更换性和灵活性。

缺点：受到串行指令流的限制；超过几MHZ的取样率，一个DSP 仅能完成对数据非常简单的运算；研发周期长。

DSP使用场合是：(系统较低取样速率、低数据率、多条件操作、处理复杂的多算法任务、使用C语言编程、系统使用浮点。

)适合于较低采样速率下多条件进程、特别是复杂的多算法任务。

FPAG的结构特点是：片内有大量的逻辑门和触发器，多为查找表结构，实现工艺多为SRAM。

规模大，集成度高，处理速度快，执行效率高。

能完成复杂的时序逻辑设计，且编程灵活，方便，简单，可多次重复编程。

许多FPAG可无限重复编程。

利用重新配置可减少硬件的开销。

缺点是：掉电后一般会丢失原有逻辑配置；时序难规划；不能处理多事件；不适合条件操作FPAG使用场合：(系统高速取样速率(≥几MHZ)、高数据率、框图方式编程、处理任务固定或重复、使用定点。

) 适合于高速采样频率下，特别是任务比较固定或重复的情况以及试制样机、系统开发的场合。

简述DSP总体设计步骤：(实时数字信号处理系统的设计)：1、总体方案设计，包括明确设计任务，给出设计任务书，并将其转化为量化的技术指标，确定最佳算法及参数，系统软硬件折衷，器件选型。

FPGA与DSP应用作比较

White PaperFPGA vs. DSP Design Reliability and MaintenanceMay 2007, ver. 1.11WP-01023-1.1IntroductionDigital signal processing (DSP) underpins modern wireless and wireline communications, medical diagnostic equipment, military systems, audio and video equipment, and countless other products, becoming increasingly common in consumers' lives. Due to advances in semiconductor technology, ever more complex DSP algorithms, protocols, and applications are now feasible, which, in turn, increase the complexity of the systems and products. As the complexity increases, the system reliability is no longer solely defined by the hardware platform reliability,typically quantified in mean time between failure (MTBF) calculations. System reliability is increasingly determined by hardware and software architecture, development and verification processes, and the level of design maintainability.One fundamental architecture issue is the type of hardware platform. DSP functions are commonly implemented on two types of programmable platforms: digital signal processors and field programmable gate arrays (FPGAs). Digital signal processors are a specialized form of microprocessor, while FPGAs are a form of highly configurable hardware. In the past, the use of digital signal processors was nearly ubiquitous, but with the needs of many applicationsoutstripping the processing capabilities of digital signal processors (measured in millions of instructions per second (MIPS)), the use of FPGAs is growing rapidly. Currently, the primary reason most engineers choose use a FPGA over a digital signal processors is driven by the application's MIPS requirements. Thus, the comparison between digital signal processors and FPGAs focuses on MIPS comparison, which, while certainly important, is not the only advantage of an FPGA. Equally important, and often overlooked, is the FPGA’s inherent advantage in product reliability and maintainability. This second advantage is the focus of this white paper.FPGA and Digital Signal Processor Development ProcessNearly all engineering project managers can readily quote the date of their next product software update, or release. At most technology companies, there is usually a long internal list of software bugs or problem reports along with the software releases that will contain the associated patches, or fixes. It has come to be expected that all software,including DSP code, will contain some level of bugs and that the best one can do is to minimize this. By comparison, FPGA designs tend to be updated much less frequently, and it is generally an unusual event for a manufacturer to issue a field upgrade of a FPGA configuration file.The reasons behind this are due to differences in the digital signal processor and FPGA engineering development process. There is a fundamental challenge in developing complex software for any type of processor. In essence, the digital signal processor is a specialized processing engine, which is constantly reconfigured for many different tasks, some DSP related, others more control or protocol oriented. Resources such as processor core registers, internal and external memory, DMA engines, and I/O peripherals are shared by all tasks, often referred to as “threads”. These create many opportunities for the tasks to interact, often in unexpected or non-obvious ways. In addition, most DSP algorithms are required to run in “real time,” so even unanticipated delays or latencies can cause system failures. A few of the more common causes of DSP software bugs are due to:■Non-uniform assumptions regarding processor resources by multiple engineers simultaneously developing and integrating disparate functions■Failure of interrupts to completely restore processor state upon completion■Blocking of critical interrupt by another interrupt or by an uninterruptible process ■Undetected corruption or non-initialization of pointers■Failing to properly initialize or disable circular buffering addressing modes■Memory leaks, the gradual consumption of available volatile memory due to failure of a thread to release all memory when finished■Dependency of DSP routines on specific memory arrangements of variables■Unexpected memory rearrangement by optimizing memory linkers and compliersFPGA vs. DSP Design Reliability and Maintenance Altera Corporation2■Use of special DSP “core mode” instruction options in core■Conflict or excessive latency between peripheral accesses, such as DMA, serial ports, L1, L2, and external SDRAM memories■Corrupted stack or semaphores■Subroutine execution times dependent on input data or configuration■Mixture of “C” or high-level language subroutines with assembly language subroutines ■Pipeline restrictions of some assembly instructionsManaging ResourcesMicroprocessor, digital signal processor, and operating system (OS) vendors have attempted to address these problems by creating different levels of protection or isolation between tasks or threads. The operating system, or kernel, is used to manage access to the processor resources, such as allowable execution time, memory, or common peripheral resources. However, there is an inherent conflict between processing efficiency and the level of protection offered by the OS. In digital signal processors (shown in Figure 1), where processing efficiency and deterministic latency are often critical, the result is usually minimal or zero OS isolation between tasks. Each task often requires unrestricted access to many processor resources in order to run efficiently.Compounding these development difficulties is incomplete verification coverage, during both initial development and regression testing for subsequent code releases. The near impossibility of testing all the possible permutations (often referred to as “corner cases”) and interactions between different tasks or threads that may occur during field operation makes it arguably the most challenging part of the software development process. Even with automated test scripts, it is not possible to test all possible scenarios. This process must be repeated after every update ormodification of the software to correct known bugs or to add new features. Occasionally, a new software release also inadvertently introduces new bugs, which forces yet another release to correct the new bug. As products grow in complexity, the lines of code increase, as do the number of processor cores, and an ever-greater percentage of the development effort is devoted to software testing.So how exactly does the FPGA development process improve on this unhappy state of affairs? The complexity of each task is more or less equivalent, no matter whether the design uses digital signal processor or FPGAimplementation. Both routes offer the option to use third-party implementations of common signal processingalgorithms, interfaces, and protocols. Each also offers the ability to reuse existing intellectual property (IP) on future designs, but that is where the similarity ends.Altera Corporation FPGA vs. DSP Design Reliability and Maintenance FPGAs offer a more native implementation for most DSP algorithms. Each task is allocated its own resources, and runs independently. It intuitively makes more sense to process each step of a continuously streaming signal processing chain in an assembly line-like process, with dedicated resources for each step. As Henry Ford discovered nearly 100 years ago, this process style dramatically increases the throughput.The FPGA resources assigned can be tailored to the task requirements, which can be broken up along logical partitions. This makes for a well-defined interface between tasks, and largely eliminates unexpected interaction between tasks. Because each task runs continuously, much less memory is required than in the digital signal processor, which must buffer the data and process it in batches. As FPGAs distribute memory throughout the device, each task is permanently allocated the dedicated memory it needs. This provides a high degree of isolation between tasks and results in modification of one task being unlikely to cause unexpected behavior in another task. This, in turn, allows developers to easily isolate and fix bugs in a logical and predictable fashion.FPGA Design VerificationAt the fundamental level, FPGA design and verification tools are closely related to ASIC development tools, and in practice, most ASIC designs are prototyped on FPGAs. This is critical, because bugs are not tolerated in ASICs. Since the possibility of field upgrades to remedy design bugs in an ASIC is remote, and because the time and development cost is very high, ASIC developers go to extreme lengths to verify designs. This has led to test methodologies that provide near-complete coverage of every gate in all scenarios with all possible inputs, accurate modeling of routing delays within the devices, and comprehensive timing analysis.FPGA verification tools are close cousins of their ASIC counterparts, and benefit enormously from many years of investment in the ASIC verification process. The use of FPGA partitioning, test benches, and simulation models makes both integration and on-going regression testing very effective in quickly isolating problems, speeding development processes, and simplifying product maintenance and feature additions. These crucial advantages in the FPGA versus digital signal processor development process comparison will increase as the complexity of designs and the size of development teams increase.For example, Altera® FPGAs are supported by a comprehensive set of in-house and third-party tools to provide a unified tool flow for architecture partitioning, floor planning, facilitation of design intent, simulation, timing closure, optimization, and maintainability. In particular, partitioning is integral to the design entry process. This partitioning, which normally includes all of the chip resources required within the partition, is extended during timing closure and34Copyright © 2007 Altera Corporation. All rights reserved. Altera, The Programmable Solutions Company, the stylized Altera logo, specific devicedesignations, and all other words and logos that are identified as trademarks and/or service marks are, unless noted otherwise, the trademarks and service marks of Altera Corporation in the U.S. and other countries. All other product or service names are the property of their respective holders. Altera products are protected under numerous U.S. and foreign patents and pending applications, maskwork rights, and copyrights. Altera warrants performance of its semiconductor products to current specifications in accordance with Altera's standard warranty, but reserves the right to make changes to any products and services at any time without notice. Altera assumes no responsibility or liability arising out of the application or use of any information, product, or service described herein except as expressly agreed to in writing by Altera Corporation. Altera customers are advised to obtain the latest version of device specifications before relying on any published information and before placing orders for products or services .101 Innovation Drive San Jose, CA FPGA vs. DSP Design Reliability and Maintenance Altera Corporationongoing maintenance phases of the development, which guarantees a high degree of isolation. Each logical partition, as well as the overall design, can have independent test benches and simulation models.ConclusionThe large electronic design automation (EDA) industry continually drives the development of FPGA and ASIC test and verification tools. It does not have a comparable counterpart in the software development world. This maychange, as the industry realizes the enormous costs and challenges in software verification, but for now, the practical software solution is to keep downloading the latest patch.Most engineering managers understand that the rate of software updates to remedy bugs far exceeds the rate of comparable FPGA updates in nearly all cases. It is expected and normal to roll out bug fixes on embedded software on a regular basis. With the availability of both low-cost and high-end DSP-optimized FPGA devices, extensive IP cores, availability of high-level design entry methods, and the inherent robustness of the design and verification process, FPGAs will increasingly be the preferred choice for implementing DSP.Acknowledgements■Michael Parker, Sr. Technical Marketing Manager, IP and Technology Product Marketing, Altera Corporation。

DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别

DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别1,单片机小型电脑处理器，最小可以到8个脚，价格便宜，最便宜2块钱2,PLC可变逻辑控制器，主要用在工业控制，里面是类似一个加强的单片机。

对输入输出均有做处理（抗干扰能力、带负载能力都增强）。

例如抗干扰，增加带负载驱动能力3,DSP 数字信号处理芯片，这个用途可做信号处理，例如图像处理,数据采集处理，它比单片要快很多，比单片机功能要强大4,FPGA、CPLD可变逻辑控制，这个做逻辑处理控制，小型的CPLD是没有中央处理器的,大型可以嵌入系统,功能在单片机之上，适合做大型的数据处理，逻辑控制。

其价格不便宜。

但是他和单片机有本质的区别。

例如单片机有内嵌外设AD，DA转换等，CPLD则需要通过控制其他外设IC。

要想诠释清楚，也非三言两语能道明,还是多看看书本吧学习可以以单片机为先，其次是FPGA，CPLD，DSP。

PLC比较简单，学会前面后面只要了解一周一般都会了一家之言，欢迎指证:DSP：数字信号处理器，处理器采用哈弗结构,工作频率较高，能大幅度提高数字信号处理算法的执行效率.MCU：微控制器，主要用于控制系统，工作频率一般来说比DSP低，硬件上具有多个IO 端口，同时也集成了多个外设，主要是便于在控制系统中的应用.至于ARM处理器，个人认为是MCU的高级版本，ARM本身只是一个内核,目前已经有多个版本.CPLD：复杂可编程逻辑器件FPGA：现场可编程门阵列后两者都是可编程器件，CPLD目前一半采用FLASH技术,而FPGA采用SRAM技术,这就决定了FPGA需要采用特定的配置技术。

同时FPGA的规模要比CPLD大得多，但CPLD 应用起来相对要简单的多。

DSP主要用做运算，如语音，图像等信号的运算处理，但基本不用做控制。

MCU,FPGA，ARM主要用做控制，MCU低价低功耗，但门限很少，结构简单，不能实现复杂控制。

ARM控制能力较强,但运算能力相对较弱。

FPGA和ARM和STM32和DSP区别

FPGA和ARM和STM32和DSP区别2012-12-02|分享越详细越好，谢谢大侠们10分钟内有问必答前往下载满意回答1.FPGA:是可编程逻辑阵列，常用于处理高速数字信号，不过随着科技的发展，现在很多FPGA CPLD可以集成mcu内核，甚至具备了ARM DSP的功能2.ARM,是一类内核的称谓，就像51一样，具体到芯片的话，会有很多不同的厂家不同等级，诸如三星、易法、飞利浦、摩托罗拉等等，其中STM32是易法半导体的一款面向工控低功耗内核为Cortex M3内核的ARM芯片3.DSP顾名思义就是数字信号处理，厂家主要是德州仪器(TI)主要用于数字型号处理等对运算速度有特殊要求的场合，诸如音频视频算法，军工等领域，但同时dsp有2000 5000 6000等系列也可满足不场合需要！其他想要了解，可以追问，相互探讨哈！追问他们主要的应用领域，那个应用广泛点呢回答应用领域的话1.FPGA一般不会用来做复杂的系统，只用来做些简单的系统如状态机实现的自动售货机...展开>等，多少还是用来做信号的高速变换和处理，毕竟它只是可编程逻辑阵列。

2.ARM和DSP就各有千秋了；ARM的系列从V3 V5 V7 V9 XSCALE,从thumb指令到arm指令(thumb arm也可同时实现），可以说遍布机会所有的领域，只要你接的价格可以接受(其实许多arm并不是很贵的)，单片机所有的功能基本他都能实现，我就不用举例子，特别是现在与各种RTOS结合更是开发方便功能强大。

DSP相对arm价格要贵些，这也是可能个体厂家使用较少的一个原因吧，2000系列主要用于工控特别是2812这个用的人比较多，5000 6000主要用于手持设备、PDA、通信等领域；DSP还有一个特色就是对一些特殊算法的支持如快速福利叶变换等，所以对运算速度有特殊要求的场合一般会选择DSP；DSP因其性能和功能比较好，还广泛用于军工领域！<收起。

DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别

DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别1，单片机小型电脑处理器，最小可以到8个脚，价格便宜，最便宜2块钱2，PLC可变逻辑控制器，主要用在工业控制，里面是类似一个加强的单片机。

对输入输出均有做处理（抗干扰能力、带负载能力都增强）。

例如抗干扰，增加带负载驱动能力3，DSP 数字信号处理芯片，这个用途可做信号处理，例如图像处理，数据采集处理，它比单片要快很多，比单片机功能要强大4，FPGA、CPLD可变逻辑控制，这个做逻辑处理控制，小型的CPLD是没有中央处理器的，大型可以嵌入系统，功能在单片机之上，适合做大型的数据处理，逻辑控制。

其价格不便宜。

但是他和单片机有本质的区别。

例如单片机有内嵌外设AD，DA转换等，CPLD则需要通过控制其他外设IC。

要想诠释清楚，也非三言两语能道明，还是多看看书本吧学习可以以单片机为先，其次是FPGA，CPLD，DSP。

PLC比较简单，学会前面后面只要了解一周一般都会了一家之言，欢迎指证：DSP：数字信号处理器，处理器采用哈弗结构，工作频率较高，能大幅度提高数字信号处理算法的执行效率。

MCU：微控制器，主要用于控制系统，工作频率一般来说比DSP低，硬件上具有多个IO 端口，同时也集成了多个外设，主要是便于在控制系统中的应用。

至于ARM处理器，个人认为是MCU的高级版本，ARM本身只是一个内核，目前已经有多个版本。

CPLD：复杂可编程逻辑器件FPGA：现场可编程门阵列后两者都是可编程器件，CPLD目前一半采用FLASH技术，而FPGA采用SRAM技术，这就决定了FPGA需要采用特定的配置技术。

同时FPGA的规模要比CPLD大得多，但CPLD应用起来相对要简单的多。

DSP主要用做运算，如语音，图像等信号的运算处理，但基本不用做控制。

MCU，FPGA，ARM主要用做控制，MCU低价低功耗，但门限很少，结构简单，不能实现复杂控制。

ARM控制能力较强，但运算能力相对较弱。

视频处理设计中FPGA与DSP方案的比较(精)

视频处理设计中FPGA与DSP方案的比较DSP：大多数DSP均是采用哈佛结构，即数据总线和地址总线相互分离，使得指令和数据的存取可以同时进行，以提高处理效率。

另外，还采用流水线技术、多条指令并行执行的技术，来进一步提高处理速度。

另外为了便于使用，还配置多种外部接口，如专用的音视频捕捉端口、DDR/FLASH接口、PCI、I2C、UART等接口，以便于同外部芯片和设备进行无缝连接。

如果非要同FPGA相比较的话，那么从工作原理上来看，DSP最有别于FPGA的是：DSP是通过一条条（或一包包）指令的串行执行，来实现数字信号处理功能。

FPGA：FPGA内部是大量的硬件资源：数目众多的逻辑单元阵列、输入输出模块、乘法器、内存、收发器、丰富的连线资源。

FPGA就如同一块PCB板，板上拥有大量而丰富的硬件资源和连线资源，设计人员可以通过画原理图的方式来进行设计（当然也可以用硬件描述语言），将所需的硬件连接起来完成一个特定的处理功能。

因此，同DSP相比，FPGA并不是通过一条条指令的串行执行来工作的，而是完全是通过硬件逻辑和时序来实现的你所要求的功能。

可以将它理解为是无需软件就可以完成特定功能的硬件电路。

简单而言：DSP是软件实现方案，处理功能是通过指令的串行执行来实现的。

FPGA是硬件实现方案，处理功能是通过硬件并行工作来实现的。

基于上述区别，在视频跟踪应用中，对采用DSP和FPGA两个方案，我们可以做如下比较：1.处理延迟在视频跟踪应用中，我们总是期望正确的目标位置信息能够尽快可靠地获得，也就是处理延迟尽可能小，这样,可以提高系统的响应带宽，从而能够更加快速稳定地跟踪目标。

DSP处理流程，一般是先捕捉到一帧图像，然后通过图像跟踪算法,获取目标位置。

因此从捕捉一帧图像的开始，到输出结果，延迟是一帧时间 + 处理时间，如果图像每秒100帧，则输出延迟 = 10ms + 处理时间。

FPGA是硬件并行处理的，因此在图像捕捉过程硬件就开始并行进行计算，一帧图像结束，结果也就同时出来了，因此如果图像每秒100帧，那么最大输出延迟不超过10ms。

三分钟了解 ARM、DSP及FPGA的区别

三分钟了解ARM、DSP及FPGA的区别ARM（Advanced RISC Machines）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，它提供一系列内核、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（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，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。

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。

它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。

由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。

智能器件综述-ARM、DSP、FPGA的区别

摘要综述四大类智能器件微控制器MCU、微处理器MPU、数字信号处理器DSP以及可编程逻辑器件FPGA/CPLD以及其典型代表器件的原理、特点、技术指标及应用方向，说明不同智能器件的选用据。

关键词：智能器件；微控制器MCU；微处理器MPU；数字信号处理器DSP；可编程逻辑器件FPGA/CPLDAbstractThis papper talks about four categories of intelligent device micro-controller MCU, microprocessor MPU, digital signal processor DSP and programmable logic devices FPGA/CPLD and typical representative of the device as well as its principle, main characteristics, technical indices and the applied direction, explain different intelligent device according to the selection.目录摘要 0Abstract 0第一章绪论 (2)1.1课题背景、目的和意义 (2)1.2 本文主要内容 (2)第二章微控制器MCU (2)2.1 微控制器MCU的简介[1] (2)2.2 微控制器MCU的典型代表MCS-51单片机的工作原理 (3)2.2.1 MCS-51单片机的硬件结构 (3)2.2.2 MCS-51单片机的关键引脚 (4)2.2.3 单片机的指令系统 (5)2.2.4 单片机工作原理 (6)2.3 单片机的特点[2] (6)第三章微处理器MPU (7)3.1 微处理器MPU的简介 (7)3.2 微处理器MPU的典型代表ARM的工作原理 (8)3.2.1 ARM的硬件结构 (8)3.2.2 ARM的工作原理 (10)3.2.3 ARM的内部寄存器 (11)3.3 ARM微处理器的特点以及内核的选择 (11)第四章数字信号处理器DSP (12)4.1 数字信号处理器DSP简介[3] (12)4.3 数字信号处理器DSP的特点[4] (14)第五章可编程逻辑器件FPGA/CPLD (16)5.1 可编程逻辑器件FPGA/CPLD简介 (16)5.2 可编程逻辑器件FPGA的硬件结构[5] (16)5.3 可编程逻辑器件FPGA的原理[6] (18)5.4 可编程逻辑器件FPGA的特点 (19)5.5 FPGA的应用 (19)第六章结论 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1课题背景、目的和意义智能器件的发展极大地促进了智能仪器的发展，测量仪器不在局限于传统的的测量仪器，更有智能仪器和虚拟仪器。

DSP与FPGA实时信号处理系统介绍

DSP与FPGA实时信号处理系统介绍DSP（Digital Signal Processor）和FPGA（Field Programmable Gate Array）是数字信号处理领域中两种广泛应用的技术，它们在实时信号处理系统中有着重要的作用。

本文将分别介绍DSP和FPGA，并结合它们在实时信号处理系统中的应用，探讨它们的优势和特点。

1.DSP介绍DSP是一种专门用于数字信号处理的专用处理器。

它的主要特点是具有高性能、低成本和灵活性强。

DSP通常用于音频、视频、通信等领域的信号处理应用中，它可以实现信号的滤波、变换、编解码等处理。

DSP的结构包括数据和指令存储器、运算器、控制逻辑等部件，具有高速的浮点运算能力和多种数据处理功能。

在实时信号处理系统中，DSP的主要优势包括：-可编程性：DSP的指令集和操作模式可以根据应用需求进行定制和优化，使其适用于各种不同的信号处理算法和实时处理任务。

-高性能：DSP器件通常具有高速的运算能力和大容量的存储器，可以实现复杂的算法并实现高速的信号处理。

-低延迟：DSP通常具有低延迟的特点，适合需要实时响应的信号处理应用。

DSP在实时信号处理系统中的应用非常广泛，包括音频处理、视觉处理、通信系统等领域。

例如，在音频处理中，DSP可以用于音频编解码、音频滤波、声音增强等任务；在通信系统中，DSP可以用于信号解调、频谱分析、自适应滤波等任务。

2.FPGA介绍FPGA是一种可编程逻辑器件，它具有灵活性强、重构方便和并行处理能力强的特点。

FPGA的基本单元是可编程逻辑单元（PLU）和存储单元（BRAM），通过配置这些单元可以实现各种逻辑功能和数据处理任务。

FPGA可以实现硬件加速、并行处理和定制化功能，适用于各种复杂的数字信号处理算法和实时处理任务。

在实时信号处理系统中，FPGA的主要优势包括：-灵活性：FPGA的硬件结构可以通过重新配置来适应不同的应用需求，可以实现多种功能模块的并行处理和硬件加速。

FPGA会取代DSP吗-FPGA与DSP区别介绍

FPGA会取代DSP吗?FPGA与DSP区别介绍FPGA会取代DSP吗？DSP这几年有点背，逐渐远离主流话题，所以有人就有了这样的问题：DSP会被FPGA取代吗？小编总结了各个网友的回答：网友一：独立的DSP不会被FPGA替代，但是会被增强了信号处理功能的ARM处理器替代。

现在基本已经是这个趋势，DSP变成ARM的一个协处理器。

FPGA会挤压掉DSP的一部分高速信号处理的市场。

网友二：在高端领域基本都用FPGA了。

通讯、雷达、视觉、航空都是如此。

DSP由于性能和灵活性比FPGA差太多，只能往低端领域渗透。

说个不中听的话DSP就是贵一点、快一点的单片机，大部分DSP还没目前手机上的多核arm快，你自己实际（注意是实际不是理论）写个算法一测便知。

另外DSP的优化也很浪费时间，有这个功夫还不如用gpu 了，比DSP不知道快多少倍。

性能能和FPGA能拼的只有gpu。

但是目前的嵌入式gpu 内存带宽和输出延迟严重拖后腿，功耗发热巨高，所以目前FPGA才是嵌入式高端领域的王者。

网友三：DSP只是一种技术，硬件上的DSP，可以说是一种称谓。

传统意义上的DSP迟早是要退出江湖的。

因为通用架构目前基本已经满足设计需求了。

看来也没什么确切的答案。

FPAG的结构特点片内有大量的逻辑门和触发器，多为查找表结构，实现工艺多为SRAM。

规模大，集成度高，处理速度快，执行效率高。

能完成复杂的时序逻辑设计，且编程灵活，方便，简单，可多次重复编程。

许多FPAG可无限重复编程。

利用重新配置可减少硬件的开销。

缺点是：掉电后一般会丢失原有逻辑配置；时序难规划；不能处理多事件；不适合条件操作。

FPGA的优势1）通信高速接口设计。

FPGA可以用来做高速信号处理，一般如果AD采样率高，数据速率高，这时就需要FPGA对数据进行处理，比如对数据进行抽取滤波，降低数据速率，使信号容易处理，传输，存储。

一文知晓FPGA与ARM、DSP的不同点

一文知晓FPGA与ARM、DSP的不同点
然而，FPGA并不是万能的。

相对于串行结构处理器，其设计的灵活性是以工作量的增加为代价的。

FPGA与ARM、DSP（如下图所示）的比较如下。

第一，从语言本身的差异来看，基于Verilog HDL和VHDL的硬件语言与C/C++相比，在代码灵活性、开发效率等方面还有较大差距。

通常一段十几行的C语言代码使用硬件语言实现后，代码量会增加到几十行之多。

同时，在进行硬件语言描述时，一个合格的FPGA工程师不仅要实现相应的逻辑功能，还要在头脑里浮现编写的代码所生成的逻辑结构，并考虑到门延时对系统时序的影响。

这样才能够设计出稳定高效的逻辑结构，减少后期时序调整的工作。

第二，从资源配置来看，ARM、DSP等处理器集成了运算单元、存储单元及大量的总线接口，工程师通过正确配置各个寄存器参数后即可使总线接口工作在相应的模式下。

而FPGA内部为大量逻辑资源，总线接口需根据需要自行设计，其内部仅有部分专用模块，如PLL、DSP单元等。

由于在一个由FPGA搭建的系统中，众多接口需要自行设计，因此会占用开发者大量的时间。

比较DSP、CPLD、FPGA的特点

比较DSP、CPLD、FPGA的特点一、DSPDSP（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。

它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，源源超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。

DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器具，其主机应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

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。

二、CPLDCPLD（Complex Programmable Logic Device）是Complex PLD的简称,一种较PLD为复杂的逻辑元件。

CPLD是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。

其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆（“在系统”编程）将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。

发展历史及应用领域：20世纪70年代，最早的可编程逻辑器件--PLD诞生了。

其输出结构是可编程的逻辑宏单元，因为它的硬件结构设计可由软件完成（相当于房子盖好后人工设计局部室内结构），因而它的设计比纯硬件的数字电路具有很强的灵活性，但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。