单片机、DSP、PLC、CPLD、FPGA、嵌入式的区别
单片机 DSP.PLC的区别
单片机:就是一个带有小型CPU的一个芯片,先在已经加了很多的RAM(相当与电脑的内存)FLASH(相当与电脑的硬盘),他可以实现一些小型的智能控制。
比如说银行的自动感应门。
有的就是用单片机设计的。
在家用电器中也有很多,他的应用范围那时相当的很广。
系列也分很多。
特点;灵活性那时相当高!PLC:即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
(你在百度上面打上PLC,然后搜索百科类的那的很详细。
我就不废话了)说明的是PLC其实也是单片机做的,只是特殊的单片机专用的一类芯片),主要特点;稳定性高。
缺点:价格高;DSP:类似与单片机,但是不同,他的运算速度是相当的快呀!主要用与速度的运算,压缩,解码,编码,等大量数据处理的场合。
前景很好。
嘿嘿!特点:运算速度快!嵌入式系统:说明的范围就更大了。
上面说的总的来说就是嵌入式系统,或者说其中的一部分。
想你电脑的打印机,一些外设都可以叫嵌入世系统。
但是现在说嵌入式系统一般会联想到ARM芯片。
这是一个32位的“单片机”,我一直这么叫他。
嘿嘿!内核设计的很经典,现在用他的学习他的人很多。
价格也在岁时间的推移慢慢降低,据说现在最低的在$1左右。
PC机:这个东西一般说的是个人电脑,我不是很清楚不是个人电脑的其他解释,只知道在PLC起初的时候也叫PC 单为了和个人电脑区别,该成PLC的了。
PLC是产品级的,就是一个盒子似的,外面有很多的接线口,可编程。
直接使用的。
一般用在工业上。
单片机和DSP ARM都是芯片级的。
需要做PCB板子然后焊接在包装上市,成为商品后是不可编程的。
什么是DSP?DSP、单片机MCU、嵌入式微处理器的区别
什么是DSP?DSP、单⽚机MCU、嵌⼊式微处理器的区别DSP有两个意思,既可以指数字信号处理这门理论,此时它是Digital Signal Processing的缩写;也可以是Digital Signal Processor的缩写,表⽰数字信号处理器,有时也缩写为DSPs,以⽰与理论的区别。
本书中DSP仅⽤来代表数字信号处理器。
DSP属于嵌⼊式处理器。
在介绍DSP之前,先扼要地介绍⼀下嵌⼊式处理器。
简单的说,嵌⼊式处理器就是嵌⼊到应⽤对象系统中的专⽤处理器,相对于通⽤CPU(如x86系列)⽽⾔,⼀般对价格尺⼨、功耗等⽅⾯限制⽐较多嵌⼊式处理器⼤体可分为以下⼏类:1 嵌⼊式微处理器嵌⼊式微处理器可谓是通⽤计算机中CPU的微缩版。
相对于通⽤CPU,嵌⼊式微处理器具有体积⼩、功耗少、成本低的优点,当然在速度上也慢⼀些嵌⼊式微处理器在软件配置上常常可以运⾏嵌⼊式操作系统,应⽤于⽐较⾼档的领域。
典型的如32位的ARM、64位的MIPS。
2 嵌⼊式微控制器嵌⼊式微控制器的最⼤特点是单⽚化,常称为单⽚机。
顾名思义,单⽚机就是将众多的外围设备(简称外设,如A/D,IO等)集成到⼀块芯⽚中,从⽽⼤幅度降低了成本。
单⽚机⾮常适合控制领域,典型的如⼤名⿍⿍的51系列。
3 专⽤微处理器相对于上述⽐较通⽤的类型,专⽤微处理器是专门针对某⼀特定领域的微处理器。
如昂贵的视频游戏机微处理器等。
DSP本质上也属于专⽤微处理器DSP对系统结构和指令进⾏了优化设计,使其更适合于执⾏数字信号处理算法(如FFT,FIR等)。
DSP运⾏速度⾮常快,在数字信号处理的⽅⽅⾯⾯⼤显⾝⼿。
由于越来越⼴泛的领域需要⾼速数字信号处理,DSP也有越来越通⽤化的倾向,常常可以把DSP单独列成⼀类。
TI的DSP包括哪些系列?⾃1982年推出第⼀款DSP后,德州仪器公司(Texas Instrument简称TI)不断推陈出新、完善开发环境,以其雄厚的实⼒在业界得到50%左右的市场份额。
DSP FPGA和CPLD
1、FPGA(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。
2、CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件,是从PAL和GAL器件发展出来的器件,相对而言规模大,结构复杂,属于大规模集成电路范围。
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。
3、FPGA和CPLD的区别:①CPLD更适合完成各种算法和组合逻辑,FPGA更适合于完成时序逻辑。
换句话说,FPGA更适合于触发器丰富的结构,而CPLD更适合于触发器有限而乘积项丰富的结构。
②CPLD的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的,而FPGA 的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性。
③在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。
CPLD通过修改具有固定内连电路的逻辑功能来编程,FPGA主要通过改变内部连线的布线来编程;FPGA可在逻辑门下编程,而CPLD是在逻辑块下编程。
④FPGA的集成度比CPLD高,具有更复杂的布线结构和逻辑实现。
⑤CPLD比FPGA使用起来更方便。
CPLD的编程采用E2PROM或FASTFLASH 技术,无需外部存储器芯片,使用简单。
而FPGA的编程信息需存放在外部存储器上,使用方法复杂。
⑥CPLD的速度比FPGA快,并且具有较大的时间可预测性。
这是由于FPGA是门级编程,并且CLB之间采用分布式互联,而CPLD是逻辑块级编程,并且其逻辑块之间的互联是集总式的。
对比分析单片机、嵌入式、PLC的前途和钱途!结果出乎意料!你认为哪个方向更好呢?
对比分析单片机、嵌入式、PLC的前途和钱途!结果出乎意料!你认为哪个方向更好呢?首先说一下嵌入式的标准定义——“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。
由定义可知实际上很广泛,广泛到单片机、PLC、工控电脑等很多东西实际上都是归属于嵌入式范畴。
但国内教育一般是将可编程控制芯片按照功能强弱进行分层,功能较强的归类给嵌入式,特别是适合跑WINCE、安卓之类轻量级系统的处理器或FPGA、DSP、CPLD等可编程集成电路。
能效差、主跑裸机特定程序、应用比较低端的归给单片机。
而无论是什么层次的单片机为核心,只要是加强了稳定性和针对工业环境设计、使用语句表和图形化快速编程方式编辑工作逻辑的IO控制系统归类为PLC。
从面向工资的角度来说,假设题主不升学历的话,推荐优先选择序列如下:1、嵌入式(ARM+Linux):可对接工业机器人、物联网、高端3C产品设计,但要去补课,主要是补充信号处理方面的知识,可不追求精深,但要了解。
工资水平根据选择企业和行业特点决定,相比3、4要好点。
2、嵌入式(FPGA、CPLD等集成电路设计):这条路基本上是走信号处理的道路,对数学、信号、模电理论等有很深的功底要求,一般能顺利工作的起点多为硕士,但若有兴趣喜欢做,本科能做好的也有。
理论上,薪水是第一位,但工作难度也是第一位。
3、单片机:相关产品举例——电饭锅、豆浆机、智能化程度不高的家用电器之类的,同质化严重,能干的人也不少,竞争相对激烈,产品利润低,导致薪水以及未来薪水涨幅都不是太好。
但比PLC强一点。
4、PLC:悲催的PLC,最不推荐做的一个方向。
搞PLC的一般都在各地的中小自动化公司或大公司的设备部,加班是常事,薪水不会太高,因为中专水平开始就可以抢你饭碗,技术附加值现在很低,跳槽也没啥好发展。
------对此也有人反对:@江南一条鱼鱼对此,你怎么看呢?。
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。
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。
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,CPLD,SOPC,SOC的区别 FPGA与CPLD的区别详解
ARM,DSP,FPGA,CPLD,SOPC,SOC的区别FPGA与CPLD的区别详解ARM,DSP,FPGA,CPLD,SOPC,SOC之间有什么区别和联系arm是一种嵌入式芯片,比单片机功能强,可以针对需要增加外设。
类似于通用cpu,但是不包括桌面计算机。
DSP主要用来计算,计算功能很强悍,一般嵌入式芯片用来控制,而DSP用来计算,譬如一般手机有一个arm芯片,主要用来跑界面,应用程序,DSP可能有两个,adsp,mdsp,或一个,主要是加密解密,调制解调等。
FPGA和CPLD都是可编程逻辑器件,都可以用VHDL或verilog HDL来编程,一般CPLD使用乘积项技术,粒度粗些;FPGA使用查找表技术,粒度细些,适用触发器较多的逻辑。
其实多数时候都忽略它们的差异,一般在设计ASIC芯片时要用FPGA验证,然后再把VHDL等程序映射为固定的版图,制作ASIC芯片,在设计VHDL程序时,有可能要使用C仿真。
SOC就是单片系统,主要是器件太多设计复杂,成本高,可靠性差等缺点,所以单片系统是一个发展趋势。
SOPC就是可编程芯片系统,就是可以用FPGA/CPLD实现一个单片系统,譬如altera 的Nios软核处理器嵌入到StraTIx中。
ARM、DSP、FPGA的异同点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,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 (digitalsignalprocessor)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与单片机的区别
DSP与单片机的区别DSP:适合于数字信号处理,例如FFT、数字滤波算法、加密算法和复杂控制算法等。
ARM:具有强大的事务处理功能,可以配合嵌入式操作系统使用单片机:适用于简单的测控系统,功能相对简单,价格较低ARM是通用处理器,和x86一样,可以在上面跑各种操作系统。
DSP根据名字就知道他是干嘛的了,一般用来作为专门处理数字信号。
单片机的工作ARM和dsp都能作,只是它便宜(而且有些单片机可靠性比arm 和dsp都要强,比如工业控制用的单片机),主要当作简单的控制器来使用,比如工业中的温度控制等。
单片机展开编辑本段单片机的工作过程单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一种基本操作;单片机所能执行的全部指令,就是该单片机的指令系统,不同种类的单片机,其指令系统亦不同。
为使单片机能自动完成某一特定任务,必须把要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令),这一系列指令的集合就成为程序,程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。
存储器由许多存储单元(最小的存储单位)组成,就像大楼房有许多房间组成一样,指令就存放在这些单元里,单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间号一样,每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号,该地址号称为存储单元的地址,这样只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存储的指令就可以被取出,然后再被执行。
程序通常是顺序执行的,所以程序中的指令也是一条条顺序存放的,单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行,必须有一个部件能追踪指令所在的地址,这一部件就是程序计数器PC (包含在CPU中),在开始执行程序时,给PC赋以程序中第一条指令所在的地址,然后取得每一条要执行的命令,PC在中的内容就会自动增加,增加量由本条指令长度决定,可能是1、2或3,以指向下一条指令的起始地址,保证指令顺序执行。
单片机和PLD,FPGA在原理和用途上有什么区别
PLD是Programmable Logic Device(可编程逻辑器件)的缩写,是一种集成电路。电子工程师可以使用PLD来实现组合逻辑以及时序逻辑。PLD市场有两个主要部分:CPLD和FPGA,分别代表两种截然不同的芯片结构。
FPGA是Field Programmable Gate Array(现场可编程门阵列)的缩写,代表的是一种可编程逻辑器件,它可以在制造完成后由用户根据自己的需要定义其逻辑功能。FPGA包含了一个逻辑单元(可以是门,也可以是查找表RAM)的阵列、触发器以及可编程的互连线。除此之外,现在的一些大规模FPGA还包含了片内RAM、嵌入式CPU、高速收发器等资源。FPGA 的显著特点是有一个窄输入的逻辑单元,使用分布式互连方案,相对于传统的诸如PAL和PLA之类的可编程逻辑器件来说,FPGA的设计更加灵活。
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。
关于单片机、PLC和嵌入式的对比浅析
关于单片机、PLC和嵌入式的对比浅析嵌入式是一个大概念,可以说单片机的知识是嵌入式的一个子集。
软件层次上,可以简单分为驱动,系统,应用这3块。
基于的硬件至少包括MCU,DSP,SOC 等。
一般说来,搞过几年单片机的人,对MCU+驱动+简单系统+简单应用熟,但对操作系统和复杂应用不熟。
碰到说自己搞嵌入式的人,就鱼龙杂混,要详细问才能判断水平。
对于学生来说,如果看到招聘的职位,嵌入式可以学习和发展的想象空间大,但是很有可能做的事情和桌面开发差别不大,见到内行了都不好意思说自己搞嵌入式的;单片机能学到的东西是有保障的,但想象空间固定些。
嵌入式/单片机领域里,学电子,通信,计算机,软件出身的比较扎堆。
以下单说说PLC1,20K IO点和20个IO点,都是PLC,嗯。
工资的话。
2,PLC仅仅是工厂自动化中大量应用的一种器件,派生的:传感器,通信,驱动(伺服,变频),弱电(0.6KV以下),组态,DCS都可以归属到PLC里。
从目前我接触到业内的公司里本地代表处的技术人员,能贯通这些的基本木有(本地区号02X)3,搞PLC你就只搞PLC了吗?自动化是为过程和工艺服务的,你不融会贯通,你就没有核心竞争力,还比不上码农呢。
4,PLC的技术含量并不低,不软不硬,但是对付的是各种难缠的应用和客户。
最近我们一个小项目,诊断和报警代码10K行,C写的。
5,企业的自动化维护人员和OEM商是天与地的区别,前者对着电器图检查一下线路就算是主要工作了,现在哪家用户变更的时候会叫本厂的人来做,还不是叫乙方来。
所以,当乙方是不爽,也累,但是你学得到真功夫。
6,西门子工业自动化下,控制器为:200,300,400,1200,1500 。
嗯,先不说跨厂家,也不说WINAC这个软PLC。
你能把这5种吃透,吃透的定义是:你不仅仅会看程序。
而是接到一个应用/项目时,你脑海里会有详细的步骤,分解应用,选型,程序大概怎么设计。
OK,你的工资应该会符合你的期望的。
ARM,单片机,FPGA,嵌入式,DSP
简单的说,嵌入式是嵌入式系统的简称,所谓嵌入式系统是指嵌入到应用对象中的专用计算机系统。
这里的对象就是指产品,比如日常使用的冰箱、空调、洗衣机,或者手机、游戏机等。
这些产品中都有计算机系统,这类计算机系统就是嵌入式计算机系统。
至于单片机、ARM、FPGA、DSP等都是实现嵌入式系统的硬件平台。
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。
所以要学习嵌入式,要从单片机开始,然后学习ARM和DSP之类我个人认为你说的刚好相反。
不是别的,FPGA就是自己构建硬件电路,而DSP有内嵌的硬件乘法模块。
单片机应该是偏软的,比如说吧, 现在基本上可以完全用高级语言(如C)来编写单片机程序,而DSP 确还是要用到汇编。
你要知道,汇编可以说就是硬件语言。
呵呵,希望对你有用————ARM、FPGA和DSP的特点和区别是什么?发布时间:2009-5-8 14:25 发布者:ARM 阅读次数:833 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。
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。
单片机、 PLC、 DSP、 嵌入式系统、FPGA、CPLD、VHDL、Verilog HDL、ARM...
谁能全面的给我讲一下,单片机\PLC\DSP\嵌入式系统\PC机(不是电脑)的区别和联系悬赏分:0 - 解决时间:2007-8-31 14:05有那位高手能全面的给我讲一下,单片机\PLC\DSP\嵌入式系统\PC机(不是电脑)的区别和联系?在下不胜感激!~!提问者:飞翔的天空_ - 二级最佳答案先说单片机(我是搞这个的):就是一个带有小型CPU的一个芯片,先在已经加了很多的RAM (相当与电脑的内存)FLASH(相当与电脑的硬盘),他可以实现一些小型的智能控制。
比如说银行的自动感应门。
有的就是用单片机设计的。
在家用电器中也有很多,他的应用范围那时相当的很广。
系列也分很多。
特点;灵活性那时相当高!PLC:即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
(你在百度上面打上PLC,然后搜索百科类的那的很详细。
我就不废话了)说明的是PLC其实也是单片机做的,只是特殊的单片机专用的一类芯片),主要特点;稳定性高。
缺点:价格高;DSP:类似与单片机,但是不同,他的运算速度是相当的快呀!主要用与速度的运算,压缩,解码,编码,等大量数据处理的场合。
前景很好。
嘿嘿!特点:运算速度快!嵌入式系统:说明的范围就更大了。
上面说的总的来说就是嵌入式系统,或者说其中的一部分。
想你电脑的打印机,一些外设都可以叫嵌入世系统。
但是现在说嵌入式系统一般会联想到ARM芯片。
这是一个32位的“单片机”,我一直这么叫他。
嘿嘿!内核设计的很经典,现在用他的学习他的人很多。
价格也在岁时间的推移慢慢降低,据说现在最低的在$1左右。
PC机:这个东西一般说的是个人电脑,我不是很清楚不是个人电脑的其他解释,只知道在PLC起初的时候也叫PC 单为了和个人电脑区别,该成PLC的了。
PLC是产品级的,就是一个盒子似的,外面有很多的接线口,可编程。
直接使用的。
一般用在工业上。
单片机和DSP ARM都是芯片级的。
单片机,dsp,plc的比较
DSP器件与单片机的比较在过去的几十年里,单片机的广泛应用实现了简单的智能控制功能.随着信息化的进程和计算机科学与技术、信号处理理论与方法等的迅速发展,需要处理的数据量越来越大,对实时性和精度的要求越来越高,在某些领域,低档单片机已不再能满足要求.近年来,各种集成化的单片DSP的性能得到很大改善,软件和开发工具也越来越多,越来越好;价格却大幅度下滑,从而使得DSP器件及技术更容易使用,价格也能够为广大用户接受;越来越多的单片机用户开始考虑选用DSP器件来提高产品性能,DSP器件取代高档单片机的可能性越来越大.本文将从性能、价格等方面对单片机和DSP器件进行比较,在此基础上,以TI的MS320C2XX系列DSP器件为例,探讨DSP器件取代高档单片机的可行性.1.单片机的特点所谓单片机就是在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、时钟、定时/计数器、多种功能的串行和并行I/O口.如Intel公司的8031系列等.除了以上基本功能外,有的还集成有A/D、D/A,如Intel公司的8098系列.概括起来说,单片机具有如下特点:具有位处理能力,强调控制和事务处理功能.价格低廉.如低档单片机价格只有人民币几元钱.开发环境完备,开发工具齐全,应用资料众多.后备人才充足.国内大多数高校都开设了单片机课程和单片机实验.2.DSP器件的特点与单片机相比,DSP器件具有较高的集成度.DSP具有更快的CPU,更大容量的存储器,内置有波特率发生器和FIFO缓冲器.提供高速、同步串口和标准异步串口.有的片内集成了A/D和采样/保持电路,可提供PWM输出.DSP器件采用改进的哈佛结构,具有独立的程序和数据空间,允许同时存取程序和数据.内置高速的硬件乘法器,增强的多级流水线,使DSP器件具有高速的数据运算能力.DSP器件比16位单片机单指令执行时间快8~10倍,完成一次乘加运算快16~30倍.DSP器件还提供了高度专业化的指令集,提高了FFT快速傅里叶变换和滤波器的运算速度.此外,DSP器件提供JTAG接口,具有更先进的开发手段,批量生产测试更方便,开发工具可实现全空间透明仿真,不占用用户任何资源.软件配有汇编/链接C编译器、C源码调试器.目前国内推广应用最为广泛的DSP器件是美国德州仪器(TI)公司生产的TMS320系列.DSP开发系统的国产化工作已经完成,国产开发系统的价格至少比进口价格低一半,有的如TMS320C2XX开发系统只有进口开发系统价格的1/5,这大大刺激了DSP器件的应用.目前,已有不少高校计划建立DSP实验室,TI公司和北京闻亭公司都已制订了高校支持计划,将带动国内DSP器件的应用和推广(哈尔滨工程大学就是其中的一所,他们的实力非常强大)3.DSP器件大规模推广指日可待?通过上述比较,我们可得出结论:DSP器件是一种具有高速运算能力的单片机.从应用角度看:DSP器件是运算密集型的,而单片机是事务密集型的,DSP器件可以取代单片机,单片机却不能取代DSP.DSP器件价格大幅度下滑,直逼单片机?DSP器件广泛使用了JTAG硬件仿真,比单片机更易于硬件调试.国产化的DSP开发系统为更多用户采用DSP器件提供了可能性.DSP取代单片机的技术和价格的市场条件已经成熟?大规模推广指日可待?(现在吹牛的人真是一点草稿都不打.不过DSP确实功能够强大.)结论:使用单片机的不一定了解DSP,并且非要用DSP不可;但使用DSP的一定了解单片机,并且能做出性价比高的产品.附:DSP器件的典型应用随着DSP性能不断改善,用DSP器件来作实时处理已成为当今和未来技术发展的一个新热点.TI公司最新推出的TMS320C2XX系列具有良好的性能价格比,基本可以取代16位单片机.其中TMS320C203单片价格不到人民币100元,芯片内置544字的高速SRAM.外部可寻址64K字程序/数据及I/O,指令周期在25ns~50ns之间,实时性处理比16位单片机快2倍以上,可取代一般的单片机.MS320F206除了具有TMS320C203的功能外,内置32K字零等待快闪存储器,可满足单片设计的要求,能最大限度减少用户板的体积.TMS320F240的指令、DSP核与TMS320C203、F206完全兼容,内置8K/16K字快闪存储器,增加了两路10位A/D,每路采样频率可达166kHz,提供9路独立的PWM输出,内置SCI和SPI接口,内置CAN总线接口.这些大大增强了TMS320X240的处理能力,在电机控制领域显示了强大的生命力.它是一个典型的TMS320F240的用户系统,它实现如下功能:3相PWM输出/3相电流测量/按键控制、液晶显示/RS232通信,A/D、D/A接口,62K字零等待SRAM,扩展的输入、输出及双向I/O口/JTAG接口.PlcPLC可以认为是“封装”好了的单片机.PLC内部也是具有和单片机功能相同的智能控制部分,对外来说,则是扩展了单片机输入输出口的驱动能力,相当与添加了三极管和继电器.还有其他的比如抗干扰能力等都作了比较好的处理,因此,PLC经常应用在工作环境比较恶劣的地方,比如矿山,高压等地方.对于PLC来说,有一套不同于单片机的指令,这是各个厂家在开发生产时,把PLC 的指令对应成了内部单片机可以识别的指令.相对来说,PLC可以实现的功能更简单,设计人员可以发挥的余地比较小.因为对于单片机来说,PLC可以使用的部分有对外连接,而没有连接出来的部分则是不能用的.可以说,PLC的内核也是单片机,但是对外来说则是应用于专门场合的“单片机”-PLC了.。
单片机,FPGA,上位机
单⽚机,FPGA,上位机嵌⼊式:⼀类控制系统的实现⽅式总称,⼀般包含微处理器的都可以叫嵌⼊式。
⼀、单⽚机:嵌⼊式系统的主要组成部分;弱电设备;顺序执⾏; 软件编程(硬件是固定的)。
汽车ECU也是单⽚机的⼀种。
缺点:⽣产成本低,通⽤性差,设计难度⼤,开发周期长。
1、DSP:单⽚机的⼀种,数字信号处理---速度远⾼于PLC,专⽤级别 功耗:0.5-4W (CPU⼀般是⼏⼗W)2、PLC:单⽚机/嵌⼊式控制系统的⼀个具体产品 相当于⼀个微机系统,类似上位机。
基于单⽚机,通⽤级别的;强电设备 优点:可完成模拟量输⼊输出(随时发送数据到串⼝供上位机读取,以及接收上位机命令)、伺服控制、上位机通讯等;抗电磁⼲扰性能强/电磁辐射不⼤(EMC兼容性好);开发周期短;编程简单,故障率低,坚固耐⽤;程序逐条执⾏,不会死锁⼆、FPGA:硬件编程(⽆软件,只有硬件语⾔)----电路板就是程序代码,可以并⾏执⾏,⼀般指内部⽆微处理器。
——>前景⼴阔 ⼩批量系统提⾼系统集成度、可靠性的最佳选择之⼀ 相当于⼀个逻辑芯⽚ 快速开发,控制,计算。
⽬前⾼级的FPGA都集成了多个DSP 功耗:略⼩于CPU上位机:主控机 指可以直接发出操控命令的计算机,⼀般是PC等,屏幕上显⽰各种信号变化(液压,温度等)。
⽐如⼯控机:⼯业控制计算机,具有重要的计算机属性和特征,如具有CPU、硬盘、内存、外设及接⼝,并有操作系统、控制⽹络和协议、计算能⼒等。
基本包含了普通计算机的全部硬件。
优点:⽤途包括数据采集、分析、存储、监控等,为其它⾏业提供安全、可靠、智能化的技术⽀持 例如ATM机,⾃动售货机,市民之窗⾃助打印机等。
下位机:被控机 直接控制设备获取设备状况的计算机,⼀般是PLC/。
集成度⾼级:⼯控机 > PLC (⼯业应⽤) > FPGA(电⼦) > DSP > 单⽚机。
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。
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,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。
单片机、DSP、PLC、CPLD、FPGA、嵌入式的区别
81632DSP: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单片机单片机是集成了CPU ,ROM ,RAM 和I/ O 口的微型计算机。
它有很强的接口性能,非常适合于工业控制,因此又叫微控制器(MCU) 。
它与通用处理器不同,它是以工业测控对象、环境、接口等特点出发,向着增强控制功能,提高工业环境下的可靠性、灵活方便地构成应用计算机系统的界面接口的方向发展。
所以,单片机有着自己的特点。
品种齐全,型号多样自从INTEL 推出51 系列单片机,许多公司对它做出改进,发展成为增强型51 系列,而且新的单片机类型也不断涌现。
如MOTOROLA 和PHIL IPS 均有几十个系列,几百种产品。
CPU 从8 ,16 ,32 到64 位,多采用RISC 技术,片上I/O 非常丰富,有的单片机集成有A/ D ,“看门狗”,PWM ,显示驱动,函数发生器,键盘控制等,它们的价格也高低不等,这样极大地满足了开发者的选择自由。
低电压和低功耗随着超大规模集成电路的发展,NMOS 工艺单片机被CMOS代替,并开始向HMOS 过渡。
供电电压由5V 降到3V ,2V 甚至到1V ,工作电流由mA 降至μA ,这在便携式产品中大有用武之地。
DSP 芯片DSP 又叫数字信号处理器。
顾名思义,DSP 主要用于数字信号处理领域,非常适合高密度,重复运算及大数据容量的信号处理。
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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
单片机
单片机是集成了CPU ,ROM ,RAM 和I/ O 口的微型计算机。
它有很强的接口性能,非常适合于工业控制,因此又叫微控制器(MCU) 。
它与通用处理器不同,它是以工业测控对象、环境、接口等特点出发,向着增强控制功能,提高工业环境下的可靠性、灵活方便地构成应用计算机系统的界面接口的方向发展。
所以,单片机有着自己的特点。
品种齐全,型号多样
自从INTEL 推出51 系列单片机,许多公司对它做出改进,发展成为增强型51 系列,而且新的单片机类型也不断涌现。
如MOTOROLA 和PHIL IPS 均有几十个系列,几百种产品。
CPU 从8 ,16 ,32 到64 位,多采用RISC 技术,片上I/O 非常丰富,有的单片机集成有A/ D ,“看门狗”,PWM ,显示驱动,函数发生器,键盘控制等,它们的价格也高低不等,这样极大地满足了开发者的选择自由。
低电压和低功耗
随着超大规模集成电路的发展,NMOS 工艺单片机被CMOS代替,并开始向HMOS 过渡。
供电电压由5V 降到3V ,2V 甚至到1V ,工作电流由mA 降至μA ,这在便携式产品中大有用武之地。
DSP 芯片
DSP 又叫数字信号处理器。
顾名思义,DSP 主要用于数字信号处理领域,非常适合高密度,重复运算及大数据容量的信号处理。
现在已经广泛应用于通信、便携式计算机和便携式仪表、雷达、图像、航空、家用电器、医疗设备等领域,常见的手机、数字电视和数码相机都离不开DSP。
DSP 用于手机和基站中为移动通信的发展做出重要贡献,将在2. 5G和3G中扮演重要角色。
可以说,DSP 已经融入到生活的方方面面。
DSP 相对于一般微处理器作了很大的扩充和增强,主要是:
a) 修正的哈佛结构,多总线技术以及流水线结构。
将程序与数据存储器分开,使用多总线,取指令和取数据同时进行,以及流水线技术,这使得速度有了较大的提高。
b) 硬件乘法器以及特殊指令。
这是区别于一般微处理器的重要标志。
一般微处理器用软件实现乘法,逐条执行指令,速度慢。
而DSP 依靠硬件乘法器单周期完成乘法运算,而且还具有专门的信号处理指令,如TM320 系列的FIRS ,LMS ,MACD 指令等。
EDA 技术
当今电子系统的复杂性在不断增加,而电子产品的更新换代越来越快,传统的设计方法难以适应。
随着计算机技术的发展,ECAD 在某种程度上减轻了设计人员的工作压力,但其智能化、自动化水平仍不尽人意。
于是EDA 技术作为一种全新的技术诞生了。
它正改变着数字系统和设计方法,设计过程和设计观念。
EDA(即Electronic Design Automation) 即电子设计自动化,它是以计算机为工具,在EDA 软件平台上,对用硬件描述语言HDL 完成的设计文件自动地逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至对于特定目标芯片进行适配编译、逻辑影射和编程下载等。
设计者只需用HDL 语言完成系统功能的描述,借助EDA 工具就可得到设计结果,将编译后的代码下载到目标芯片就可在硬件上实现。
这里的目标芯片就是PLD 器件( FPGA/CPLD) 。
FPGA/ CPLD 是EDA 技术的物质基础,这两者是分不开的。
可以说没有PLD 器件,EDA 技术就成为无源之水。
EDA 技术作为一种现代电子系统开发方式,具有两方面特点。
修改软件程序即可改变硬件
由于FPGA/ CPLD 可以通过软件编程对该硬件的结构和工作方式进行重构,修改软件程序就相当于改变了硬件,这是非常有用的。
软件可以使用自顶向下的设计方案,而且可以多个人分工并行工作,这些年来IP 核产业的崛起,将若干软核结合起来就可以构成一个完整的系统,这一切极大地缩短了开发周期和上市时间,有利于在激烈的市场竞争中抢占先机。
速度快,可靠性高
MCU 和DSP 都是通过串行执行指令来实现特定功能,不可避免低速,而FPGA/ CPLD 则可实现硬件上的并行工作,在实时测控和高速应用领域前景广阔;另一方面,FPGA/CPLD 器件在功能开发上是软件实现的,但物理机制却和纯硬件电路一样,十分可靠。
而MCU 和DSP 芯片在强干扰条件下,尤其是强电磁干扰下,很可能越出正常的工作流程,出现PC 跑飞现象。
EDA 高可靠性正好克服了它们这一先天不足。
结束语
单片机,DSP 和FPGA/ CPLD 各具特色,满足了不同需要,已经成为数字时代的核心动力。
为了充分发挥它们的优势,三者结合成为一个新的发展趋势。
MCU 与DSP 的结合
MCU 价格底,能很好地完成通信和智能控制的任务,但信号处理能力差。
DSP 恰好相反。
把两者结合,能满足同时需要智能控制和数字信号处理的场合,如蜂窝电话,无绳网络产品等,这有利于减小体积,降低功耗和成本。
DSP 和FPGA/ CPLD 的结合
由于FPGA/ CPLD 兼有串/ 并行工作方式,高速度和宽口径适用性等特点,将DSP 与FPGA 集成在一个芯片上,可实现宽带信号处理,极大地提高信号处理速度。
另外,FPGA可以进行硬件重构,功能扩展或性能改善非常容易。
总之,单片机,DSP , PLD/ EDA 极大地推动了信息技术的发展。
要作为一名工程师,必须掌握从系统设计级、电路设计级到物理实现级整个过程分析设计能力,能熟练使用新器件,新的开发工具,并不断更新观念,只有这样,才能适应时代发展,才能把握现在,创造未来!
多了硬件的乘法器还有桶形移位寄存器等硬件资源,运算的能力要比单片机强悍很多。
DSP做图像识别是需要软件编程,要有算法的,一般也都是C语言,要自己写。
目前做做图像识别的DSP一般都是用DM642之类的DSP
DSP实现高速执行串行算法。