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详析单片机、ARM、FPGA嵌入式的特色及差异

详析单片机、ARM、FPGA嵌入式的特点及区别-本文详细解析单片机、ARM、FPGA嵌入式的特点及区别。

  单片机的特色:

  (1)受集成度约束,片内存储器容量较小,一般内ROM:8KB以下;

  (2)内RAM:256KB以内。

  (3)牢靠性高

  (4)易扩展

  (5)操控功用强

  (6)易于开发

  ARM的特色:

  (1) 自带廉价的程序存储器(FLASH)和非易失的数据存储器(EEPROM)。这些存储器可屡次电擦写,使程序开发试验愈加便当,作业更牢靠。

  (2) 高速度,低功耗。在和M51单片机外接相同晶振条件下,AVR单片机的作业速度是M51单片机的30-40倍;并且增加了休眠功用及CMOS技能,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,有看门狗守时器,避免程序走飞,然后进步了产品的抗干扰才干。

  (4) 超功用精简指令,具有32个通用作业寄存器,相当于M51单片机中32个累加器!然后克服了单一累加器作业的瓶颈效应。

  (5) 程序下载便当。AVR单片机即可并行下载也可串行下载,无需贵重的编程器。此外,还能够在线下载!也就是说能够直接在电路板进步行程序修正和烧录。

  (6) 具有模仿比较器、脉宽调制器、模数转化功用。使得工业操控中的模仿信号处理更为简略便当。

  (7) 并行口、守时计数器、中止体系等单片机内部重要资源的功用进行了大幅度进步,使之更适合工业出产过程的实时操控。

  (8) 其时钟频率既可外接也可运用单片机内部自带的振荡器,其频率可在1MHz-8MHz内设置,使得硬件开发制造更为简练。

  (9) 强壮的通讯功用,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 ),使网络操控、数据传送更为便当。

  (10) 超级保密功用,应用程序可选用多重维护锁功用。可贱价快速完结厂家产品商品化等等。 除上述特色外“零外设”也是AVR嵌入式单片机的重要特征。因为该芯片已内置了程序存储器、晶振并增加了在线汇编功用。

  所以AVR单片机芯片接上直流电源,下载个程序就能够独立作业。无需附加外部设备,无需运用贵重的编程器和仿真设备。这给咱们学习和开发带来了便当条件。

  FPGA的特色:

  (1)选用FPGA规划ASIC电路(专用集成电路),用户不需求投片出产,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内部有丰厚的触发器和I/O引脚。

  (4)FPGA是ASIC电路中规划周期最短、开发费用最低、危险最小的器材之一。

  (5)FPGA选用高速CMOS工艺,功耗低,能够与CMOS、TTL电平兼容。

  能够说,FPGA芯片是小批量体系进步体系集成度、牢靠性的最佳挑选之一。

  FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其作业状况的,因而,作业时需求对片内的RAM进行编程。用户能够依据不同的装备形式,选用不同的编程方法。

  加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中,装备完结后,FPGA进入作业状况。掉电后,FPGA康复成白片,内部逻辑关系消失,因而,FPGA能够重复运用。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。当需求修正FPGA功用时,只需换一片EPROM即可。这样,同一片FPGA,不同的编程数据,能够发生不同的电路功用。因而,FPGA的运用十分灵敏。

  嵌入式体系的特色:

  1、体系内核小

  因为嵌入式体系一般是应用于小型电子设备的,体系资源相对有限,所以内核较之传统的操作体系要小得多。比方Enea公司的OSE分布式体系,内核只要5K,而Windows的内核?几乎没有可比性。

  2、专用性强

  嵌入式体系的个性化很强,其间的软件体系和硬件的结合十分 严密,一般要针对硬件进行体系的移植,即便在同一品牌、同一系列的产品中也 需求依据体系硬件的改变和增减不断进行修正。一起针对不同的使命,往往需求 对体系进行较大更改,程序的编译下载要和体系相结合,这种修正和通用软件的 “晋级”是彻底两个概念。

  3、体系精简

  嵌入式体系一般没有体系软件和应用软件的显着区别,不要求 其功用规划及完结上过于杂乱,这样一方面利于操控体系本钱,一起也利于完结体系安全。

  4、高实时性的体系软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。并且软件要求固态存储,以进步速度;软件代码要求高质量和高牢靠性。

  5、嵌入式软件开发要想走向标准化,就有必要运用多使命的操作体系

  嵌入式体系的应用程序能够没有操作体系直接在芯片上运转;可是为了合理地调度多任 务、使用体系资源、体系函数以及和专家库函数接口,用户有必要自行选配RTOS (Real-Time Operating System)开发渠道,这样才干确保程序履行的实时性、 牢靠性,并削减开发时刻,保证软件质量。

  6.嵌入式体系开发需求开发东西和环境。

  因为其自身不具备自举开发才干, 即便规划完结今后用户一般也是不能对其间的程序功用进行修正的,有必要有一套 开发东西和环境才干进行开发,这些东西和环境一般是根据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方针机的 概念,主机用于程序的开发,方针机作为最终的履行机,开发时需求替换结合进行。

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