单片机,ARM,FPGA,嵌入式这些有什么区别
学习嵌入式需要了解硬件知识,其中包括单片机、ARM、FPGA等,不同的硬件有不同的特点,需要了解他们相应的特点才有利于操作应用。那么单片机、ARM、FPGA、嵌入式的区别和特点有哪些呢?
单片机的特点:
1、受集成度限制,片内存储器容量较小,一般内ROM:8KB以下;
2、内RAM:256KB以内;
3、可靠性高;
4、易扩展;
5、控制功能强;
6、易于开发。
ARM的特点:
1、自带廉价的程序存储器(FLASH)和非易失的数据存储器(EEPROM)。这些存储器可多次电擦写,使程序开发实验更加方便,工作更可靠;
2、高速度,低功耗。在和M51单片机外接相同晶振条件下,AVR单片机的工作速度是M51单片机的30-40倍;并且增加了休眠功能及CMOS技术,使其功耗远低于M51单片机;
3、工业级产品。具有大电流输出可直接驱动SSR和继电器,有看门狗定时器,防止程序走飞,从而提高了产品的抗干扰能力。;
4、超功能精简指令,具有32个通用工作寄存器,相当于M51单片机中32个累加器!从而克服了单一累加器工作的瓶颈效应;
5、在电路板上进行程序修改和烧录;
6、具有模拟比较器、脉宽调制器、模数转换功能。使得工业控制中的模拟信号处理更为简单方便;
7、并行口、定时计数器、中断系统等单片机内部重要资源的功能进行了大幅度提升,使之更适合工业生产过程的实时控制;
8、其时钟频率既可外接也可使用单片机内部自带的振荡器,其频率可在1MHz-8MHz内设置,使得硬件开发制作更为简洁;
9、强大的通讯功能,内置了同步串行接口SPI、通用串行接口UAST、两线串行总线接口TWI(I2C ),使网络控制、数据传送更为方便;
10、超级保密功能,应用程序可采用多重保护锁功能。可低价快速完成厂家产品商品化等等。 除上述特点外“零外设”也是AVR嵌入式单片机的重要特征。由于该芯片已内置了程序存储器、晶振并增加了在线汇编功能。所以AVR单片机芯片接上直流电源,下载个程序就可以独立工作。无需附加外部设备,无需使用昂贵的编程器和仿真装置。这给我们学习和开发带来了便利条件。
FPGA的特点:
1、采用FPGA设计ASIC电路(专用集成电路),用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片;
2、FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片;
3、FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚;
4、FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一;
5、FPGA采用高速CMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式,采用不同的编程方式。加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系消失,因此,FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器,只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时,只需换一片EPROM即可。这样,同一片FPGA,不同的编程数据,可以产生不同的电路功能。因此,FPGA的使用非常灵活。
嵌入式系统的特点:
1、系统内核小。由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。比如Enea公司的OSE分布式系统,内核只有5K,而Windows的内核?简直没有可比性;
2、专用性强。嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常 紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也 需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务,往往需要 对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的 “升级”是完全两个概念;
3、系统精简。嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求 其功能设计及实现上过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全;
4、高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。而且软件要求固态存储,以提高速度;软件代码要求高质量和高可靠性;
5、嵌入式软件开发要想走向标准化,就必须使用多任务的操作系统。嵌入式 系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任 务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS (Real-Time Operating System)开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、 可靠性,并减少开发时间,保障软件质量;
6、嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于其本身不具备自举开发能力, 即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套 开发工具和环境才能进行开发,这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬 件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机的 概念,主机用于程序的开发,目标机作为最后的执行机,开发时需要交替结合进行。
图片新闻
技术文库
最新活动更多
-
即日-12.26立即报名>>> 【在线会议】村田用于AR/VR设计开发解决方案
-
1月8日火热报名中>> Allegro助力汽车电气化和底盘解决方案优化在线研讨会
-
1月9日立即预约>>> 【直播】ADI电能计量方案:新一代直流表、EV充电器和S级电能表
-
即日-1.14火热报名中>> OFweek2025中国智造CIO在线峰会
-
即日-1.16立即报名>>> 【在线会议】ImSym 开启全流程成像仿真时代
-
即日-1.20限时下载>>> 爱德克(IDEC)设备及工业现场安全解决方案
推荐专题
发表评论
请输入评论内容...
请输入评论/评论长度6~500个字
暂无评论
暂无评论