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          比較ARM,AVR,MSP430,Coldfire,DSP,F(xiàn)PGA

          作者: 時間:2016-11-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
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          我以為這樣比沒有意義,做嵌入式系統(tǒng)最大特征是“嵌入”二字,也就是說你的控制系統(tǒng)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(jù)?
          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(jīng)典51確實有優(yōu)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(yōu)。
          可隨著技術(shù)的改進,51現(xiàn)在已經(jīng)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(yōu)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(fā)成本,那就更難說了。
          至于ARM,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,也算是個宣傳素材,同時為后續(xù)升級留有余地。
          如果產(chǎn)品需精打細算,數(shù)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(fā)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(guān)鍵在于你能否掌握其本質(zhì),快速的觸類旁通,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(yōu)化,
          但AVR不能像ARM一樣可以運行多種操作系統(tǒng),雖然可以運行操作系統(tǒng),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(tǒng)配合使用才能體現(xiàn)其優(yōu)勢,可是嵌入操作系統(tǒng)又是一個相對復雜的系統(tǒng),需要花費較多的時間去理解、消化,感覺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(shè)備中;這也是我想要學習ARM的原因。
          3.比較AVR和ARM,談?wù)勏嗤c區(qū)別
          我看到hyloo的發(fā)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(shù)或者某塊芯片。
          首先是相同點,兩者都是現(xiàn)代的CPU設(shè)計范例,基于RISC的指導思想,在體系設(shè)計初期時就充分考慮到了CPU內(nèi)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(yè)化的體系所暴露出的問題,所以從現(xiàn)代眼光來看,都是非常先進的設(shè)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)上都有很多開放資源可以參考。兩者在國內(nèi)都屬于市場引入階段。銷售方面,各有兩大著名國內(nèi)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(qū)別就比較多了:
          ARM是IP核,可供各大芯片商集成到各自的設(shè)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(xiàn)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(chǎn)品成本方面,AVR優(yōu)于ARM,畢竟AVR是8位機,配什么外設(shè)都便宜,由于速度比ARM低,PCB版也好設(shè)計,20MHz的數(shù)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(shè)也貴多了。
          功能方面,ARM大大優(yōu)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(nèi)實際在ARM平臺上跑出Linux而又愿意公開技術(shù)的人幾乎沒有(我正在努力朝這個方向發(fā)展),但前途絕對是光明的。功能上的優(yōu)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(shè)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(shè),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(shè)能力比AVR強的多,所以外設(shè)方面算平手吧
          操作系統(tǒng)和軟件源碼資源方面,ARM拜Linux之賜,比AVR有優(yōu)勢點。但AVR上的嵌入式操作系統(tǒng)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(diào)試手段方面,ARM應該優(yōu)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(diào)試,這里我不熟也缺經(jīng)驗,就不瞎說了。
          最后來個有個性的結(jié)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(fā)展,不求功能大而全。應該會有更多的型號出現(xiàn)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(wù)之間切換來降低系統(tǒng)功耗,滿足便攜和節(jié)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(tǒng)的主板開發(fā),要求各種接口齊備,硬件的軟實現(xiàn)相對容易降低成本,普及使用。ARM需要跑操作系統(tǒng),如ucos,wince,linux等等,主要由于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)往往是多任務(wù),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(tǒng)和光輝的歷史,只不過ARM在國內(nèi)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(fā)板賣的如火如荼的時候, ARM在國內(nèi)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(lǐng)域,最熱門的關(guān)鍵詞應該就是2410開發(fā)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(xiàn)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(xiàn)在在國內(nèi)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(shù)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(yōu)勢,不要看這一顆芯片的價格好像不高,但是它芯片內(nèi)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(xiàn)在有基于MCF5213的學習板,運行的是uC/OS操作系統(tǒng)。具體介紹可以看看http://www.hhcn.com/chinese/coldfire/HHCF5213-R1.htm
          Coldfire產(chǎn)品現(xiàn)在有四個系列V1/2/3/4 高端的V3/V4國內(nèi)應用很少看到。
          目前國內(nèi)用得較多的是V2內(nèi)核系列。在這一系列內(nèi)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(shù)據(jù)存儲器方式。
          最小的單片式的CF5211配置為:
          主頻80MHZ max
          內(nèi)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(diào)試接口,免費128K版CW支持
          64PIN LQFP封裝的1萬片公開參考價格 US$4.99

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