ARM
ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設計了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。
ARM也是單片機。ARM架構是面向低預算市場(chǎng)設計的第一款RISC微處理器，基本是32位單片機的行業(yè)標準，它提供一系列內核、體系擴展、微處理器和系統芯片方案，四個(gè)功能模塊可供生產(chǎn)廠(chǎng)商根據不同用戶(hù)的要求來(lái)配置生產(chǎn)。
由于所有產(chǎn)品均采用一個(gè)通用的軟件體系，所以相同的軟件可在所有產(chǎn)品中運行。目前ARM在手持設備市場(chǎng)占有90以上的份額，可以有效地縮短應用程序開(kāi)發(fā)與測試的時(shí)間，也降低了研發(fā)費用。
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DSP
DSP(digital singnal processor)是一種獨特的微處理器，有自己的完整指令系統，是以數字信號來(lái)處理大量信息的器件。一個(gè)數字信號處理器在一塊不大的芯片內包括有控制單元、運算單元、各種寄存器以及一定數量的存儲單元等等，在其外圍還可以連接若干存儲器，并可以與一定數量的外部設備互相通信，有軟、硬件的全面功能，本身就是一個(gè)微型計算機。
DSP采用的是哈佛設計，即數據總線(xiàn)和地址總線(xiàn)分開(kāi)，使程序和數據分別存儲在兩個(gè)分開(kāi)的空間，允許取指令和執行指令完全重疊。也就是說(shuō)在執行上一條指令的同時(shí)就可取出下一條指令，并進(jìn)行譯碼，這大大的提高了微處理器的速度 。
另外還允許在程序空間和數據空間之間進(jìn)行傳輸，因為增加了器件的靈活性。其工作原理是接收模擬信號，轉換為0或1的數字信號，再對數字信號進(jìn)行修改、刪除、強化，并在其他系統芯片中把數字數據解譯回模擬數據或實(shí)際環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運行速度可達每秒數以千萬(wàn)條復雜指令程序，遠遠超過(guò)通用微處理器，是數字化電子世界中日益重要的電腦芯片。
它的強大數據處理能力和高運行速度，是最值得稱(chēng)道的兩大特色。由于它運算能力很強，速度很快，體積很小，而且采用軟件編程具有高度的靈活性，因此為從事各種復雜的應用提供了一條有效途徑。
DSP芯片的主要特點(diǎn)
在一個(gè)指令周期內可完成一次乘法和一次加法
程序和數據空間分開(kāi)，可以同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)指令和數據
片內具有快速RAM，通?？赏ㄟ^(guò)獨立的數據總線(xiàn)在兩塊中同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)
具有低開(kāi)銷(xiāo)或無(wú)開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)及跳轉的硬件支持
快速的中斷處理和硬件I/O支持
具有在單周期內操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器
可以并行執行多個(gè)操作
支持流水線(xiàn)操作，使取指、譯碼和執行等操作可以重疊執行
當然，與通用微處理器相比，DSP芯片的其他通用功能相對較弱些。
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FPGA
FPGA(Field Programmable Gate Array)(現場(chǎng)可編程門(mén)陣列)的縮寫(xiě)，它是在PAL、GAL、PLD等可編程器件的基礎上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物，是專(zhuān)用集成電路(ASIC)中集成度最高的一種。
FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個(gè)新概念，內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(xiàn)(Interconnect)三個(gè)部分。
用戶(hù)可對FPGA內部的邏輯模塊和I/O模塊重新配置，以實(shí)現用戶(hù)的邏輯。它還具有靜態(tài)可重復編程和動(dòng)態(tài)在系統重構的特性，使得硬件的功能可以像軟件一樣通過(guò)編程來(lái)修改。作為專(zhuān)用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路，FPGA既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數有限的缺點(diǎn)。
可以毫不夸張的講，FPGA能完成任何數字器件的功能，上至高性能CPU，下至簡(jiǎn)單的74電路，都可以用FPGA來(lái)實(shí)現。FPGA如同一張白紙或是一堆積木，工程師可以通過(guò)傳統的原理圖輸入法，或是硬件描述語(yǔ)言自由的設計一個(gè)數字系統。通過(guò)軟件仿真，我們可以事先驗證設計的正確性。
在PCB完成以后，還可以利用FPGA的在線(xiàn)修改能力，隨時(shí)修改設計而不必改動(dòng)硬件電路。使用FPGA來(lái)開(kāi)發(fā)數字電路，可以大大縮短設計時(shí)間，減少PCB面積，提高系統的可靠性。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來(lái)設置其工作狀態(tài)的，因此工作時(shí)需要對片內的RAM進(jìn)行編程。用戶(hù)可以根據不同的配置模式，采用不同的編程方式。加電時(shí)，FPGA芯片將EPROM中數據讀入片內編程RAM中，配置完成后，FPGA進(jìn)入工作狀態(tài)。掉電后，FPGA恢復成白片，內部邏輯關(guān)系消失，因此，FPGA能夠反復使用。
FPGA的編程無(wú)須專(zhuān)用的FPGA編程器，只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時(shí)，只需換一片EPROM即可。這樣，同一片FPGA，不同的編程數據，可以產(chǎn)生不同的電路功能。因此，FPGA的使用非常靈活?？梢哉f(shuō)，FPGA芯片是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。
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那么它們的區別有哪些呢?
ARM具有比較強的事務(wù)管理功能，可以用來(lái)跑界面以及應用程序等，其優(yōu)勢主要體現在控制方面，而DSP主要是用來(lái)計算的，比如進(jìn)行加密解密、調制解調等，優(yōu)勢是強大的數據處理能力和較高的運行速度。
FPGA可以用VHDL或verilogHDL來(lái)編程，靈活性強，由于能夠進(jìn)行編程、除錯、再編程和重復操作，因此可以充分地進(jìn)行設計開(kāi)發(fā)和驗證。當電路有少量改動(dòng)時(shí)，更能顯示出FPGA的優(yōu)勢，其現場(chǎng)編程能力可以延長(cháng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壽命，而這種能力可以用來(lái)進(jìn)行系統升級或除錯。
作為Processor，這幾種器件有什么有優(yōu)缺點(diǎn)。其實(shí)C51，ARM，DSP都不是單獨作為芯片來(lái)提供給用戶(hù)的，都要加一些外圍電路來(lái)支持。例如：memory controller、interrupt controller、timer、UART、SPI、I2C等等。
從processor角度來(lái)比較
C51是8位的、ARM是32位的、DSP有16位的，也有更高的
所有說(shuō)從運算能力上看，C51最弱，DSP最強，ARM居中
結構差別較大，C51最簡(jiǎn)單是一般的馮諾伊曼結構、ARM9以上是哈佛結構的RISC、DSP一般使用哈佛結構
C51一般芯片面積非常小，工作頻率很低(一般是10多MHz，有的是24MHz)，所以功耗低；DSP則頻率很高(高的達到300MHz以上)，所以功耗大；ARM芯片面積也很小，ARM7是0.55平方毫米，功耗也比較小。頻率大約在(幾十到200MHz之間)
所以一般C51主要應用于不需要太多計算量的控制類(lèi)系統，一般配有豐富的外圍module；DSP則主要應用于需要進(jìn)行復雜計算的高端系統，例如圖像處理，加密解密，導航系統等，外圍module一般較少；ARM是C51和DSP之間的一個(gè)折衷
強調一點(diǎn)：C51的性能遠不如ARM和DSP，但仍然占據重要的一席之地，原因就是性能價(jià)格比；因為它太成熟了，太小了，太便宜了，而在一些需要復雜計算的領(lǐng)域，DSP也不可或缺；ARM的成功就是他找到了一個(gè)折衷點(diǎn)，并且建立了一個(gè)非常靈活的商業(yè)模型
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CPLD
CPLD(Complex Programmable Logic Device)復雜可編程邏輯器件， 是從PAL和GAL器件發(fā)展出來(lái)的器件，相對而言規模大，結構復雜，屬于大規模集成電路范圍。
是一種用戶(hù)根據各自需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。 其基本設計方法是借助集成開(kāi)發(fā)軟件平臺，用原理圖、硬件描述語(yǔ)言等方法，生成相應的目標文件，通過(guò)下載電纜(“在系統”編程)將代碼傳送到目標芯片中，實(shí)現設計的數字系統。
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FPGA和CPLD的區別
FPGA與CPLD的辨別和分類(lèi)主要是根據其結構特點(diǎn)和工作原理。通常的分類(lèi)方法是：將以乘積項結構方式構成邏輯行為的器件稱(chēng)為CPLD，如Lattice的ispLSI系列、Xilinx的XC9500系列、Altera的MAX7000S系列和Lattice(原Vantis)的Mach系列等。將以查表法結構方式構成邏輯行為的器件稱(chēng)為FPGA，如Xilinx的SPARTAN系列、Altera的FLEX10K或ACEX1K系列等。
盡管FPGA和CPLD都是可編程ASIC器件，有很多共同特點(diǎn)，但由于CPLD和FPGA結構上的差異，具有各自的特點(diǎn)。
各自的特點(diǎn)
CPLD更適合完成各種算法和組合邏輯，FPGA更適合于完成時(shí)序邏輯。換句話(huà)說(shuō)，FPGA更適合于觸發(fā)器豐富的結構，而CPLD更適合于觸發(fā)器有限而乘積項豐富的結構
CPLD的連續式布線(xiàn)結構決定了它的時(shí)序延遲是均勻的和可預測的，而FPGA的分段式布線(xiàn)結構決定了其延遲的不可預測性
在編程上FPGA比CPLD具有更大的靈活性。CPLD通過(guò)修改具有固定內連電路的邏輯功能來(lái)編程，FPGA主要通過(guò)改變內部連線(xiàn)的布線(xiàn)來(lái)編程；FPGA可在邏輯門(mén)下編程，而CPLD是在邏輯塊下編程
FPGA的集成度比CPLD高，具有更復雜的布線(xiàn)結構和邏輯實(shí)現
CPLD比FPGA使用起來(lái)更方便。CPLD的編程采用E2PROM或FASTFLASH技術(shù)，無(wú)需外部存儲器芯片，使用簡(jiǎn)單；而FPGA的編程信息需存放在外部存儲器上，使用方法復雜
CPLD的速度比FPGA快，并且具有較大的時(shí)間可預測性。這是由于FPGA是門(mén)級編程，并且CLB之間采用分布式互聯(lián)，而CPLD是邏輯塊級編程，并且其邏輯塊之間的互聯(lián)是集總式的
在編程方式上，CPLD主要是基于E2PROM或FLASH存儲器編程，編程次數可達1萬(wàn)次，優(yōu)點(diǎn)是系統斷電時(shí)編程信息也不丟失，CPLD又可分為在編程器上編程和在系統編程兩類(lèi)；FPGA大部分是基于SRAM編程，編程信息在系統斷電時(shí)丟失，每次上電時(shí)，需從器件外部將編程數據重新寫(xiě)入SRAM中，其優(yōu)點(diǎn)是可以編程任意次，可在工作中快速編程,從而實(shí)現板級和系統級的動(dòng)態(tài)配置
CPLD保密性好，FPGA保密性差
一般情況下，CPLD的功耗要比FPGA大，且集成度越高越明顯
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