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        比較ARM,AVR,MSP430,Coldfire,DSP,FPGA

        作者: 時間:2016-11-28 來源:網絡 收藏
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        我以為這樣比沒有意義,做嵌入式系統最大特征是“嵌入”二字,也就是說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,脫離對象空論誰好誰壞有何依據?
        每個MCU都有其存在的價值,每個使用者的選擇都有其道理,AVR開始時是以單時鐘周期指令為賣點,相對于當時 12個時鐘的經典51確實有優勢,而且基于CMOS的特征,時鐘越高功耗越大,所以它在能耗上似乎明顯占優。
        可隨著技術的改進,51現在已經早就有了4時鐘周期,2時鐘周期乃至單時鐘周期的芯片了,此時AVR的速度優勢已不存在。
        如果考慮最高時鐘限制,讀者可以比較一下,似乎AVR的速度還不如某些51快。
        如果考慮開發成本,那就更難說了。
        至于ARM,有其優勢、有其劣勢,關鍵看你依附的對象需要什么?你的產品最終定位如何?
        如果產品利潤空間較大,MCU所占成本有限,不妨提高檔次,也算是個宣傳素材,同時為后續升級留有余地。
        如果產品需精打細算,數量龐大,省1分錢都能帶來巨大的利潤,那MCU則是夠用即可,哪怕開發再不方便,那也只是一次開支,何況中國的工程師并不貴 : (
        所以,學習單片機無所謂選那款,關鍵在于你能否掌握其本質,快速的觸類旁通,你的產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。
        一點拙見,僅供參考!
        2.
        我感覺AVR最大的特點就是同時可以操作兩條指令,其實AVR就是RISC精簡指令的一個優化,
        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,但是感覺其應用相對ARM比較簡單,很容易上手,ARM的運算能力雖然強于AVR,但是感覺要與操作系統配合使用才能體現其優勢,可是嵌入操作系統又是一個相對復雜的系統,需要花費較多的時間去理解、消化,感覺ARM的最大優勢是運算能力強大、移植性強,一般應用在較高檔的儀器、設備中;這也是我想要學習ARM的原因。
        3.比較AVR和ARM,談談相同與區別
        我看到hyloo的發問,本來想回答的,但一想,寫了很多,倒算別人的酷貼,不太劃算,所以決定自開一貼,順便揚揚名^_^。
        AVR我用過2個月,ARM我只看過2本書,所以,說的有錯請各位指教。
        這里我們討論的AVR和ARM都是泛指,就是說,包括所有機器指令集和這兩個體系的都通用的眾多芯片,不單單指某項技術或者某塊芯片。
        首先是相同點,兩者都是現代的CPU設計范例,基于RISC的指導思想,在體系設計初期時就充分考慮到了CPU內核面積,速度,高級語言支持等很多因素。又吸取了51、x86等20年前就商業化的體系所暴露出的問題,所以從現代眼光來看,都是非常先進的設計。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。網上,特別是外國網上都有很多開放資源可以參考。兩者在國內都屬于市場引入階段。銷售方面,各有兩大著名國內MCU公司做代理,而且巧合的是都是來自廣東的奸商(哈,開玩笑,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,好比是軟件語言中的C++,如果你想換一家廠商或者某家的貨太貴,都會有其它的廠商來競爭,至少從理論上,你不會被一家廠商套住。
        AVR這方面就差點,ATMEL一家,別無分號。你只能在他的系列中選一個型號,無法選廠家。好比是軟件語言中的Java,雖然現在免費(指Java的SDK,不是AVR)或價格低,但市場前景更多的掌握在廠商手中。
        實際產品成本方面,AVR優于ARM,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根本沒法比,不過帶來的問題就多了,要4層PCB,而且外設也貴多了。
        功能方面,ARM大大優于AVR,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,雖說國內實際在ARM平臺上跑出Linux而又愿意公開技術的人幾乎沒有(我正在努力朝這個方向發展),但前途絕對是光明的。功能上的優勢意味著ARM比AVR有著更廣的應用范圍,所以,雙龍耿先生所說的“中學用AVR”如果是對的話,大學里就應該用ARM。
        外設方面AVR稍強,實際上我們可以看到Atmel公司的基于ARM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。但毫無疑問,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有優勢點。但AVR上的嵌入式操作系統也不是沒有,uC/OS-II就不錯,如果能在Mega8515等便宜的芯片上跑起來的話,我看350元的ARM版也難賣,這一點雙龍不知有沒有計劃?
        調試手段方面,ARM應該優于AVR,AVR就一個JTAG接口的仿真器我個人還可以買一下,但所支持芯片有限,ARM方面書上有相當多的方法調試,這里我不熟也缺經驗,就不瞎說了。
        最后來個有個性的結尾,鑒于GCC對AVR和ARM的支持都很好,所以我決定都好好學,這里順便給GCC打個廣告,大家也看得出RISC的MCU最好還是直接使用C語言,GCC編譯器顯然是最明智的選擇。
        ARM Vs MSP430
        MSP430會向著專用,更低電壓,更低功耗的方向發展,不求功能大而全。應該會有更多的型號出現以供不同場合的測量使用。430的編程方法是在低功耗模式與任務之間切換來降低系統功耗,滿足便攜和節能的要求。
        ARM是基于軟核的高級精簡指令機,高端應用方面比如嵌入式系統的主板開發,要求各種接口齊備,硬件的軟實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發往往是多任務,實時性強。
        ARM Vs Coldfire
        嵌入式處理器講求的不是速度冷火不會慢慢死掉,它有相當悠久的傳統和光輝的歷史,只不過ARM在國內的市場做得太好了,冷火的知名度就受到很大的影響。其實華恒的冷火系列開發板賣的如火如荼的時候, ARM在國內還沒有形成氣候,只是在2003年的時候,ARM7、ARM9才開始風靡起來,當時在嵌入式領域,最熱門的關鍵詞應該就是2410開發板了,呵呵。
        冷火最早的時候是68K,最初應用于APPLE上,比INTEL的8088還早。1992年的時候,68K芯片的銷售量幾乎是當時市面上所有其他嵌入式處理器(包括ARM、MIPS、PowerPC)銷量的總合。即使是現在,我們知道,我們做的一個IP機頂盒的客戶,對華恒來說是比較大的客戶了,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,呵呵,冷火系列芯片不過時,現在在國內只不過是知名度的問題。
        冷火系列的處理器型號有很多,各自的特點不同
        我就說一下MCF52X系列吧,前一段時間華恒和飛思卡爾一起做技術培訓、市場推廣,我也就需要研究MCF52X了。
        這款處理器主要用在控制方面,最大的特點就是成本優勢,不要看這一顆芯片的價格好像不高,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,做成低端產品的整機成本就非常具有成本優勢了。
        華恒現在有基于MCF5213的學習板,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產品現在有四個系列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 定時器
        8-ch 12-bit ADC
        3-ch UART
        I2C;QSPI
        BDM/JTAG調試接口,免費128K版CW支持
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