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ARM
DSP
FPGA
ARM vs DSP
ARM vs FPGA
FPGA vs DSP
ARM
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
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提供了一条有效途径。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。
当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
FPGA
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。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。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。目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。
ARM vs DSP
1) ARM是32位的；DSP有16位的，也有更高的。 (2).所有说从运算能力上看，C51最弱，DSP最强，ARM居中。 (3). DSP频率很高(高的达到300MHz 以上)，所以功耗大。ARM芯片面积也很小，ARM7是0.55平方毫米，功耗也比较小。频率大约在（几十到200MHz之间） (4).DSP则主要应用于需要进行复杂计算的高端系统，例如图像处理，加密解密，导航系统等，外围module一般较少。 RM具有比较强的事务管理功能，可以用来跑界面以及应用程序等，其优势主要体现在控制方面，DSP主要是用来计算的，比如进行加密解密、调制解调等，优势是强大的数据处理一般说来，ARM的功耗小，适合于对功耗要求比较苛刻的地方，而DSP功耗较大。你不能假设他们主频相同然后比较优劣，因为两者的主频一般并不相同。ARM的优点不在于主频，而在于片上外设比较丰富，接口多种多样，适合于各种嵌入式系统。DSP当然就是以速度高为优点，用途比较专。
ARM vs FPGA
arm 和 fpga有以下四方面的区别
（1）概念上
ARM是应用，FPGA是芯片设计，前者是软件，后面是硬件，ARM就像单片机，但是它本身的资源是生产厂家固定了的，可以把它看成一个比较优秀的单片机来使用。
而 FPGA 需要通过自己编程，让它具备一切你想让他具备的功能。比如，你想让它是一个计数器，或者只是一个非门，那么这个芯片就是一个非门，只不过是个很昂贵的非门。你也可以在一款内部资源充分的FPGA 上，让这颗FPGA 成为ARM芯片，并且加上你想要加上的外设，比如网络，内存控制，LCD，等等，只要资源够用！
（2）从意义上
ARM是可以是一种处理器，利用ARM架构体系的处理器，里面整合了很多现成的硬件资源供你编程调用。比如运算器、串口、usb接口等各种现成硬件。可以通过中断、或者DMA的方式直接操控硬件来实现某些功能。
FPGA，是一个里面没有任何现成的硬件，需要你自己进行设计，比如你可以设计一个ARM CPU或者专门的运算器、串口电路等然后下载到里面。这个硬件是需要你自己设计的，用verilog 或vhdl语言进行设计。
（3）功能上
ARM具有比较强的事务管理功能，可以用来跑界面以及应用程序等，其优势主要体现在控制方面，而DSP主要是用来计算的，比如进行加密解 密、调制解调等，优势是强大的数据处理能力和较高的运行速度。
FPGA可以用VHDL或verilogHDL来编程，灵活性强，由于能够进行编程、除错、 再编程和重复操作，因此可以充分地进行设计开发和验证。当电路有少量改动时，更能显示出FPGA的优势，其现场编程能力可以延长产品在市场上的寿命，而这种能力可以用来进行系统升级或除错。
（4）用途上
FPGA可以用作设计CPU的周边电路或者直接设计CPU本身。比如你想设计一个自己的CPU或者是其他的硬件电路。
而ARM一般当做微控制器或者嵌入式操作系统CPU来使用，和你的电脑的CPU道理一样。你使用电脑的硬件资源的时候，不需要你去自己设计硬件吧。通过编写的程序控制CPU可以直接使用现成的硬件资源了。相对于省事的多。
FPGA vs DSP
（1）硬件层面的不同。
在硬件层面，DSP是ASIC，如同CPU GPU一样，适宜于量产降低成本，缺点是（硬件）设计一旦确定，便不易于修改。而FPGA较灵活，可以通过硬件描述语言进行快速设计和改进，但成本较高，传统上讲用于ASIC的prototype设计。
（2）软件层面的不同。
在软件层面上，给DSP写程序和给多核CPU写程序，给GPU写程序，没有太大区别，DSP有完善的C语言编译器。目前高端的FPGA中都集成了硬核DSP。
（3）编程语言不同。
FPGA主要使用HDL，包括VHDl，Verilog，还有数模混合的描述语言Verilog－AMS等。DSP使用C，汇编语言编程。
（4） 功能角度不同。
FPGA普遍用于实现数字电路模块，基本上能实现所有的数字电路，传统的数字功能模块，以及客户产品特定需求的数字处理模块。FPGA的IO桥接种类繁多，不同种类的级别的FPGA支持的IO标准和协议都不尽相同，但是这些IO的驱动能力或是电压都是可编程配置的。
