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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 信息科学 » 硬件设备 » 各位大虾：有谁知道单片机、dsp、arm、fpga和嵌入式之间的关系么？
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gorgen

金虫 (正式写手)

金虫
很多牛人，思想很深，学习了！
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philolilier
21楼2013-05-31 19:05:33
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frankzhen

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

“因为MCU必须顺序执行程序，所以适于做控制.“这句话我的理解是：MCU控制器对成本控制和实时性要求高，但对数据处理运算等性能要求不高，乱序执行的芯片一般用于高性能芯片，成本高，比如苹果最新出的苹果5S里用的处理器就是支持乱序执行程序的。当然另一种可能的理解，控制器怕程序跑飞，工业生产中要求可靠性高，顺序执行的话跑飞的可能性更低，能防止安全事故。
关于芯片比较，我从别的角度说说吧。成本控制与性能实用是推动芯片发展和应用的核心，比如因为GPU计算能力急剧提升（单位计算成本比高性能CPU低），有些领域尝试利用GPU替代CPU做计算，把图像处理核心用在计算上。
ARM是目前最有前途的，ARM公司专做构架优化，不做产品，在能耗方面做的好，产品线齐全，有面向高性能的，最新的苹果5S用的是ARM64位处理器，颠覆了移动平台芯片位数。也有面向控制器的系列context系列。
单片机里51最多见，很多人用过8位的，此外还有AVR、PIC，单片机位数现在八位和十六位比例相当，占大份额，随着ARM的发展，32位的ARM单片机带来性能的极大提升，可以预见未来ARM大有可为。
DSP数据处理能力强，用于信号处理，比如通信和图像处理，但某些ARM的能力越来越强大，而且ARM构架里也有的做成DSP，界限有点模糊。另外想说的就是DSP很复杂，编程要求很严格，限制很多。
FPGA成本挺高，但是专用性强，用软件来实现硬件功能的思路也特别霸气。
另外提一个PLC可编程控制器，工业现场很多时候不使用单片机，而使用可靠性更高的可编程控制器，西门子、欧姆龙等出的，简单的编程语言可靠的安全保证更符合工业实际。
另外冯诺依曼结构和哈佛结构，复杂指令集和简单指令集，多重指令流水线等也是芯片的区分点。比如ARM和DSP多用哈佛机构，多总线，复杂指令集，多重流水线。
嵌入式系统，引人系统的目的是多任务多线程的需求，美国人火星车上用的嵌入式系统叫烽火，可靠性极强。手机i-os、安卓等常见在手机平板上，现在出了很多安卓的电视盒子也是嵌入式向生活推广改变生活的实际例子。自己学习用的系统u-cos2,可以搭载在ARM上，网上也有人放在51上等。
各芯片编程也大不相同，分汇编和高级语言编程，每种芯片的汇编语言都不一样，ARM7跟ARM9的区别就不小，高级语言如C、java、C++，通过芯片对应汇编器转化成相应汇编，所以长远看，学好一门高级语言至关重要。一些简单的功能可以只用汇编实现，一些高性能的功能优先用汇编实现，高级语言也可跟汇编互相插入互相调用。
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22楼2013-10-02 14:09:05
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frankzhen

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

引用回帖:
16楼: Originally posted by moonglow1989 at 2012-11-02 22:49:59
受益匪浅，不知哪位牛人，顺便也解释下PLC与mcu，dsp在控制方面的区别

PLC可靠性极强，功能强大，产品贵，多用于工业现场，高校提供不起太多这样的设备供学生学习（厂家赞助除外）。编程语言可以用梯形图，编程简单，便于技术工人掌握。
PLC内部集成很多强电控制的继电器、交流接触器等，通过编程省去逻辑电路和继电器布线的大量工作（不用PLC，那就是密密麻麻的线呀，这几天深陷其中，不能自拔）。
PLC的分类按规模分，规模指IO口数量。中型的如西门子S7-200。大型如S7-400。厂商有西门子、欧姆龙、三菱。
PLC的工作与单片机不同，单片机的执行多是按写的程序顺序执行，而PLC是按扫描周期，一遍遍的扫描，每个扫描周期先读入所有的输入，经程序逻辑分析出结果，然后输出（有中断控制除外）。
PLC的编程语言有梯形图、符号图、B语言等，不同于单片机的汇编和高级语言，PLC有现场编程的手段，多数在现场编程以改变工序工艺，实现产品线的切换。
我个人认为单片机就是做个仪表单个设备（多功能的少量器件控制），PLC可以做一个生产线（多个单一功能器件控制）。
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23楼2013-10-02 14:25:21
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xaingyangq

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

概念问题找百度，探讨问题可以一起交流
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我的梦，还在继续
24楼2013-10-03 20:22:21
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shanyeqiaofu

新虫 (初入文坛)
来学习一下
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25楼2013-10-06 16:55:53
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anning865

金虫 (小有名气)
一年前的回帖还受到挺多人关注啊，我的回答甚至都出现在百度问答上了。
PLC的实质上我认为还是单片机，其核心芯片还是用单片机来做的，所以运行上还是顺序运行。只是用于工业等复杂环境中，对抗干扰要求比较高，所以里面光耦，继电器等器件一大堆，对PCB设计、布局尤其是电源的稳定性有了非常高的要求，这些才是它的核心技术所在吧。
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26楼2013-10-09 15:08:17
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sundayming

木虫 (初入文坛)
引用回帖:
6楼: Originally posted by anning865 at 2012-04-12 20:14:10
以上各位都说了一部分，但是又不太全。我也来说一下自己的理解。
首先，“嵌入式”这是个概念，准确的定义没有，各个书上都有各自的定义。但是主要思想是一样的，就是相比较PC机这种通用系统来说，嵌入式系统是个专 ...

51单片机也是哈佛结构的吧?数据存储和程序存储是分开的,
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开心就好
27楼2013-12-23 22:46:53
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驭世

禁言 (小有名气)
本帖内容被屏蔽
28楼2013-12-28 12:04:25
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dameng

银虫 (小有名气)
学习啦
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研究方向：数据库。主要面向图数据管理、图数据挖掘、社会网络等。目前正在关注动态图算法。
29楼2013-12-28 16:18:30
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cnn7340

金虫 (小有名气)
学习了，刚刚入门。
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认真耐心坚持
30楼2014-02-26 11:04:17
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