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EEPW首頁(yè) > 嵌入式系統 > 設計應用 > 比較ARM,AVR,MSP430,Coldfire,DSP,FPGA

比較ARM,AVR,MSP430,Coldfire,DSP,FPGA

作者: 時(shí)間:2016-11-28 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
1
我以為這樣比沒(méi)有意義,做嵌入式系統最大特征是“嵌入”二字,也就是說(shuō)你的控制系統是嵌入于你的控制對象之中,所以首先是服從于對象的需求和特征,脫離對象空論誰(shuí)好誰(shuí)壞有何依據?
每個(gè)MCU都有其存在的價(jià)值,每個(gè)使用者的選擇都有其道理,AVR開(kāi)始時(shí)是以單時(shí)鐘周期指令為賣(mài)點(diǎn),相對于當時(shí) 12個(gè)時(shí)鐘的經(jīng)典51確實(shí)有優(yōu)勢,而且基于CMOS的特征,時(shí)鐘越高功耗越大,所以它在能耗上似乎明顯占優(yōu)。
可隨著(zhù)技術(shù)的改進(jìn),51現在已經(jīng)早就有了4時(shí)鐘周期,2時(shí)鐘周期乃至單時(shí)鐘周期的芯片了,此時(shí)AVR的速度優(yōu)勢已不存在。
如果考慮最高時(shí)鐘限制,讀者可以比較一下,似乎AVR的速度還不如某些51快。
如果考慮開(kāi)發(fā)成本,那就更難說(shuō)了。
至于A(yíng)RM,有其優(yōu)勢、有其劣勢,關(guān)鍵看你依附的對象需要什么?你的產(chǎn)品最終定位如何?
如果產(chǎn)品利潤空間較大,MCU所占成本有限,不妨提高檔次,也算是個(gè)宣傳素材,同時(shí)為后續升級留有余地。
如果產(chǎn)品需精打細算,數量龐大,省1分錢(qián)都能帶來(lái)巨大的利潤,那MCU則是夠用即可,哪怕開(kāi)發(fā)再不方便,那也只是一次開(kāi)支,何況中國的工程師并不貴 : (
所以,學(xué)習單片機無(wú)所謂選那款,關(guān)鍵在于你能否掌握其本質(zhì),快速的觸類(lèi)旁通,你的產(chǎn)品是否成功就在于你能否最佳的選擇好符合嵌入對象特征的MCU。
一點(diǎn)拙見(jiàn),僅供參考!
2.
我感覺(jué)AVR最大的特點(diǎn)就是同時(shí)可以操作兩條指令,其實(shí)AVR就是RISC精簡(jiǎn)指令的一個(gè)優(yōu)化,
但AVR不能像ARM一樣可以運行多種操作系統,雖然可以運行操作系統,總體載能不如ARM,但是感覺(jué)其應用相對ARM比較簡(jiǎn)單,很容易上手,ARM的運算能力雖然強于A(yíng)VR,但是感覺(jué)要與操作系統配合使用才能體現其優(yōu)勢,可是嵌入操作系統又是一個(gè)相對復雜的系統,需要花費較多的時(shí)間去理解、消化,感覺(jué)ARM的最大優(yōu)勢是運算能力強大、移植性強,一般應用在較高檔的儀器、設備中;這也是我想要學(xué)習ARM的原因。
3.比較AVR和ARM,談?wù)勏嗤c區別
我看到hyloo的發(fā)問(wèn),本來(lái)想回答的,但一想,寫(xiě)了很多,倒算別人的酷貼,不太劃算,所以決定自開(kāi)一貼,順便揚揚名^_^。
AVR我用過(guò)2個(gè)月,ARM我只看過(guò)2本書(shū),所以,說(shuō)的有錯請各位指教。
這里我們討論的AVR和ARM都是泛指,就是說(shuō),包括所有機器指令集和這兩個(gè)體系的都通用的眾多芯片,不單單指某項技術(shù)或者某塊芯片。
首先是相同點(diǎn),兩者都是現代的CPU設計范例,基于RISC的指導思想,在體系設計初期時(shí)就充分考慮到了CPU內核面積,速度,高級語(yǔ)言支持等很多因素。又吸取了51、x86等20年前就商業(yè)化的體系所暴露出的問(wèn)題,所以從現代眼光來(lái)看,都是非常先進(jìn)的設計。最重要,GCC對ARM和AVR都提供了相當好支持,而且可以免費使用。網(wǎng)上,特別是外國網(wǎng)上都有很多開(kāi)放資源可以參考。兩者在國內都屬于市場(chǎng)引入階段。銷(xiāo)售方面,各有兩大著(zhù)名國內MCU公司做代理,而且巧合的是都是來(lái)自廣東的奸商(哈,開(kāi)玩笑,勿當真)。
AVR和ARM的區別就比較多了:
ARM是IP核,可供各大芯片商集成到各自的設計中,好比是軟件語(yǔ)言中的C++,如果你想換一家廠(chǎng)商或者某家的貨太貴,都會(huì )有其它的廠(chǎng)商來(lái)競爭,至少從理論上,你不會(huì )被一家廠(chǎng)商套住。
AVR這方面就差點(diǎn),ATMEL一家,別無(wú)分號。你只能在他的系列中選一個(gè)型號,無(wú)法選廠(chǎng)家。好比是軟件語(yǔ)言中的Java,雖然現在免費(指Java的SDK,不是AVR)或價(jià)格低,但市場(chǎng)前景更多的掌握在廠(chǎng)商手中。
實(shí)際產(chǎn)品成本方面,AVR優(yōu)于A(yíng)RM,畢竟AVR是8位機,配什么外設都便宜,由于速度比ARM低,PCB版也好設計,20MHz的數字電路基本上只要通就行了,不用過(guò)多考慮信號完整性什么的。而ARM的速度能輕易上100MIPS,32位的CPU也不是吹的,速度上AVR根本沒(méi)法比,不過(guò)帶來(lái)的問(wèn)題就多了,要4層PCB,而且外設也貴多了。
功能方面,ARM大大優(yōu)于A(yíng)VR,ARM可以做PDA,手機,AVR顯然不行,最糟糕的是ARM上可以跑Linux,Linux可以做多少事啊,雖說(shuō)國內實(shí)際在A(yíng)RM平臺上跑出Linux而又愿意公開(kāi)技術(shù)的人幾乎沒(méi)有(我正在努力朝這個(gè)方向發(fā)展),但前途絕對是光明的。功能上的優(yōu)勢意味著(zhù)ARM比AVR有著(zhù)更廣的應用范圍,所以,雙龍耿先生所說(shuō)的“中學(xué)用AVR”如果是對的話(huà),大學(xué)里就應該用ARM。
外設方面AVR稍強,實(shí)際上我們可以看到Atmel公司的基于A(yíng)RM核的AT91M55800A包括了很多AVR的外設,但還缺TWI/I2C,可變增益ADC,EEPROM等好用的部件。但毫無(wú)疑問(wèn),ARM的外擴外設能力比AVR強的多,所以外設方面算平手吧
操作系統和軟件源碼資源方面,ARM拜Linux之賜,比AVR有優(yōu)勢點(diǎn)。但AVR上的嵌入式操作系統也不是沒(méi)有,uC/OS-II就不錯,如果能在Mega8515等便宜的芯片上跑起來(lái)的話(huà),我看350元的ARM版也難賣(mài),這一點(diǎn)雙龍不知有沒(méi)有計劃?
調試手段方面,ARM應該優(yōu)于A(yíng)VR,AVR就一個(gè)JTAG接口的仿真器我個(gè)人還可以買(mǎi)一下,但所支持芯片有限,ARM方面書(shū)上有相當多的方法調試,這里我不熟也缺經(jīng)驗,就不瞎說(shuō)了。
最后來(lái)個(gè)有個(gè)性的結尾,鑒于GCC對AVR和ARM的支持都很好,所以我決定都好好學(xué),這里順便給GCC打個(gè)廣告,大家也看得出RISC的MCU最好還是直接使用C語(yǔ)言,GCC編譯器顯然是最明智的選擇。
ARM Vs MSP430
MSP430會(huì )向著(zhù)專(zhuān)用,更低電壓,更低功耗的方向發(fā)展,不求功能大而全。應該會(huì )有更多的型號出現以供不同場(chǎng)合的測量使用。430的編程方法是在低功耗模式與任務(wù)之間切換來(lái)降低系統功耗,滿(mǎn)足便攜和節能的要求。
ARM是基于軟核的高級精簡(jiǎn)指令機,高端應用方面比如嵌入式系統的主板開(kāi)發(fā),要求各種接口齊備,硬件的軟實(shí)現相對容易降低成本,普及使用。ARM需要跑操作系統,如ucos,wince,linux等等,主要由于嵌入式系統開(kāi)發(fā)往往是多任務(wù),實(shí)時(shí)性強。
ARM Vs Coldfire
嵌入式處理器講求的不是速度冷火不會(huì )慢慢死掉,它有相當悠久的傳統和光輝的歷史,只不過(guò)ARM在國內的市場(chǎng)做得太好了,冷火的知名度就受到很大的影響。其實(shí)華恒的冷火系列開(kāi)發(fā)板賣(mài)的如火如荼的時(shí)候, ARM在國內還沒(méi)有形成氣候,只是在2003年的時(shí)候,ARM7、ARM9才開(kāi)始風(fēng)靡起來(lái),當時(shí)在嵌入式領(lǐng)域,最熱門(mén)的關(guān)鍵詞應該就是2410開(kāi)發(fā)板了,呵呵。
冷火最早的時(shí)候是68K,最初應用于A(yíng)PPLE上,比INTEL的8088還早。1992年的時(shí)候,68K芯片的銷(xiāo)售量幾乎是當時(shí)市面上所有其他嵌入式處理器(包括ARM、MIPS、PowerPC)銷(xiāo)量的總合。即使是現在,我們知道,我們做的一個(gè)IP機頂盒的客戶(hù),對華恒來(lái)說(shuō)是比較大的客戶(hù)了,他們走量是以十K為單位的,在飛思卡爾那邊就還算是小客戶(hù),呵呵,冷火系列芯片不過(guò)時(shí),現在在國內只不過(guò)是知名度的問(wèn)題。
冷火系列的處理器型號有很多,各自的特點(diǎn)不同
我就說(shuō)一下MCF52X系列吧,前一段時(shí)間華恒和飛思卡爾一起做技術(shù)培訓、市場(chǎng)推廣,我也就需要研究MCF52X了。
這款處理器主要用在控制方面,最大的特點(diǎn)就是成本優(yōu)勢,不要看這一顆芯片的價(jià)格好像不高,但是它芯片內部的SDRAM和FLASH,完全能夠勝任小巧緊湊的RTOS的運行需求,做成低端產(chǎn)品的整機成本就非常具有成本優(yōu)勢了。
華恒現在有基于MCF5213的學(xué)習板,運行的是uC/OS操作系統。具體介紹可以看看http://www.hhcn.com/chinese/coldfire/HHCF5213-R1.htm
Coldfire產(chǎn)品現在有四個(gè)系列V1/2/3/4 高端的V3/V4國內應用很少看到。
目前國內用得較多的是V2內核系列。在這一系列內具體型號分類(lèi)也很多。樓上提到的CF5213為單片式方案。其他很多型號的芯片為外擴程序/數據存儲器方式。
最小的單片式的CF5211配置為:
主頻80MHZ max
內帶MAC和硬件除法器
16KB SRAM,128KB FLASH 程序存儲器
4-ch/32-bit + 4-ch/16-bit 定時(shí)器
8-ch 12-bit ADC
3-ch UART
I2C;QSPI
BDM/JTAG調試接口,免費128K版CW支持
64PIN LQFP封裝的1萬(wàn)片公開(kāi)參考價(jià)格 US$4.99

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