不厌其烦的四大集成电路
ASIC--專用集成電路
ASIC原本就是專門為某一項功能開發的專用集成芯片,比如攝像頭里面的芯片,小小的一片,集成度很低,成本很低,可是夠用了。一個低端攝像頭價格很 便宜,買一片ARM費用就不可同日而語了。后來ASIC發展了一些,稱為半定制專用集成電路,相對來說更接近FPGA,甚至在某些地方,ASIC就是個大概念,FPGA屬于ASIC之下的一部分。
FPGA--現場可編程門陣列
FPGA基本就是高端的CPLD,兩者非常接近。以CYCLONE系列FPGA為例,這種器件是用邏輯門來表述性能的。本身他就是一堆的邏輯門,通過硬件描述語言,比如verilogHDL把它轉成電路連接,從最基本的邏輯門層面上連接成電路(參見數字電路書上的全加器、觸發器)。應該說,雖然看起來像一塊CPU,其實是完全硬件實現的。后來因為寫代碼麻煩,對控制部分比較薄弱,本來跟其他CPU配合使用,即麻煩的算法CPU提交給FPGA,FPGA算完把結果再返回給CPU。可是這樣外圍電路就變得麻煩。于是提出了SOC設計方法,就是直接在FPGA里寫一個CPU出來,既然FPGA萬能,做個CPU自然毫無壓力。這其中還有軟核和硬核的區別,不過除了性能,使用方法大同小異。所謂IP核,就是把各種專用集成電路用硬件描述語言描述,然后燒到FPGA里形成專門的電路,這樣就不必另外搭芯片了,所有的電路在一片FPGA里面形成。
DSP--數字信號處理器
DSP實際應該稱為DSPs,即用于DSP處理的專用芯片。跟普通計算機的區別一方面是:它是哈佛結構的,也就是數據和程序空間分開。(普通計算機是馮諾依曼結構)另一方面它有流水線結構,不過現在其它也有了,見賢思齊。再一方面它有專用的硬件算法電路,用以完成DSP運算,比如最基本的乘法累加。上過DSP的就知道,蝶形算法FFT等,拆成最基本單元就是乘法累加,把這部分加速了,整體性能就有非常大的提高。DSP對于流媒體的處理能力遠遠的優于通用CPU。所以現在手機CPU,至少語音部分都是用DSP的。后來DSP概念也復雜化,各家都把一個控制核心整合到DSP里面,比如現在的智能手機芯片。可以看一下高通或者TI的片,基本是一個ARM核控制整體運算,一個DSP處理語音編解碼,一個GPU負責圖像運算,一個基帶和天線處理模塊負責通信,再加一些其它集成電路比如GPS模塊。
MCU--微控制器
單片機就是一個百搭的通用CPU,提供各種接口來對整體進行控制,相當一個總調度,當然,簡單的功能一片CPU獨立工作也就完成了。原來的51系列就是一堆IO口,后來慢慢的把常用的PWM,AD之類的功能加入了單片機。主要包括用了無數年仍然是各大學必教的51系列,還有AVR,PIC,ARM,HOTEK等等。其實ARM9以后,已經說不清ARM算哪類了,目前的架構來看,更接近DSP。
總之,現在各種東西都取長補短大融合,所以只要選擇自己需要用的就好,沒必要強求分類。
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作者:杭州卿萃科技ALIFPGA
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的不厌其烦的四大集成电路的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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