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CPU;MPU;MCU三者_以及ARM_DSP_FPGA三者的区别
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FPGA和MCU在大型LED显示屏系统设计中的应用
传统的大型LED显示屏系统以单片机MCU、ARM 或PLD为核心控制芯片，以FPGA为核心的LED显示屏控制系统设计实现起来比较复杂，并且需要以高性能的FPGA芯片作为基础，而以微处理器为核心的LED显示屏控制系统不够灵活。
　　摘 要：传统的大型LED显示屏系统以单片机、ARM 或PLD为核心控制芯片，以FPGA为核心的LED显示屏控制系统设计实现起来比较复杂，并且需要以高性能的FPGA芯片作为基础，而以微处理器为核心的LED显示屏控制系统不够灵活，在改变LED屏幕显示尺寸时，需要大幅修改系统设计，PLD虽在处理速度上有较大提高且能很好地控制多模块显示，但其在时序电路描述方面明显不如FPGA.提出了基于FPGA与单片机MCU的大型LED显示屏系统设计方案，该系统中FPGA为主控制单元，单片机为扫描控制单元，该方案简化电路，提高系统的灵活性和可靠性。实践仿真结果表明：系统显示内容较多，能较好地支持彩色显示，降低了功耗，实现了现场实时控制显示。&　　随着平板显示技术的不断更新，大型LED显示系统利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成大面积显示屏，主要显示字符、图像等信息，具有低功耗、低成本、高亮度、长寿命、宽视角等优点。近年来广泛应用在证券交易所、车站机场、体育场馆、道路交通、广告媒体等场所。　　通常用单一单片机作为主控器件控制和协调大屏幕显示。由多片单片机构成的多处理器系统，其中一片作为主CPU，其他作为子CPU共同控制大屏幕的显示，该系统可以减轻主CPU 的负担，提高了LED点阵的刷新频率。但单片机的驱动频率有限，无法驱动等分辨率LED屏幕，尤其是对于多灰度级彩色大屏幕，数据送到显示屏之前要进行灰度调制重现图像的色彩，对数据的处理速度要求更高，单片机控制在速度上无法满足上述要求。因此该方案主要应用于实时性要求不高的场合，主要进行一些文字、图片等静态异步显示的控制。视频图像信号频率高、数据量大，要求实时处理，采用FPGA/CPLD设计控制电路，其中的同步控制、主从控制、读写控制和灰度调制等大量电路进行了集成，简化系统结构，便于调试且系统结构紧凑，工作可靠。与单片机控制电路相比，电路结构明显简洁，电路的面积减小，可靠性增强，调试也更为简单，由于FPGA/CPLD可以并行处理多个进程，比起单片机对任务的顺序处理效率更高，点阵的刷新频率也随之提高。　　对实时性要求较高、数据量较大的场合下，器件是首选的核心数据处理器。本系统考虑对于传输视频数据大小和驱动LED大屏幕刷新频率的要求，LED发送卡、接收卡均采用FPGA作为核心处理器，笔者选择Xilinx公司基于90nm工艺制造的XC3S250E-FTG256，内有25万逻辑门，最高频率可以达到600MHz，完全可以满足系统速度的要求在系统中作为扫描控制单元，同时以MCU芯片为主控制单元。采用该方案可以有效简化显示屏的电路结构，从而提高了整个控制系统的灵活性和可靠性。&　　1 系统的组成和工作原理&　　该系统采用89C51单片机和SDRAM 组成控制中心，由基于Xilinx公司的FPGA的90nm工艺制造的XC3S250E-FTG256和RAM 组成扫描控制模块，以FLASH作为存储器模块，采用以太网传输数据，组成LED屏的控制系统。系统结构如图1所示。其工作原理为：主机通过TFTP协议将图片传输给系统以太网接口模块，以太网接口模块解析协议，接收图片数据，然后将数据传输给MCU，MCU 将接收到的数据写入存储模块NAND Flash.在显示时，MCU读取FLASH 中的数据，通过SPI接口将数据传输给FPGA扫描控制模块，经扫描控制模块处理后传输到LED屏幕上显示。&　　　　图1 基于FPGA和MCU的LED显示屏控制系统框图&
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2013年??-??
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选择最适合的电机控制方案：MCU、DSP还是FPGA？
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不同应用对电机控制器的要求有很大的区别。目前市场上的控制器/驱动器解决方案各有千秋，包括了针对特定简单应用的标准控制器/驱动器、以及采用外部缓冲栅极驱动器和功率级的MCU、DSP和FPGA。
MCU是目前市场主流的电机控制方案，适用于高、中、低端电机控制。通过内部集成的电机控制模块，可简化客户对于电机控制的开发；而相对于DSP较强的控制功能，能更好地实现电机的伺服控制和保护功能。此外在32位处理器，通过提高运算处理速度，也可以很好地实现空间矢量、磁场定位和PD闭环调节的复杂控制。
对于小型BLDC冷却风扇等简单的低功耗电机控制应用来说，专用标准电机控制IC可以实现低成本。但对要求苛刻的应用来说，就更适合使用DSP、MCU和FPGA，因为可以增加其他系统管理功能，例如监测电机参数和状态，以及与主机系统的通信等。“不过，DSP、MCU和FPGA需要外部栅级驱动器和功率器件。”Diodes全球策略市场经理Khagendra Thapa表示。
“目前，8位MCU主要用于低成本，低性能场合，16位、32位DSP/MCU则用于中/高性能场合。其中DSC的性价比是比较高的。”飞思卡尔微控制器事业部高级系统工程师Charlie Wu指出，“FPGA主要用于与DSC/MCU配合产生特殊的PWM信号，它主要用于大功率应用场合。”
“关于电机控制方案，DSP、MCU和FPGA各有其优特点。DSP因为数据处理能力强、运算速度快，适用于高端复杂的电机系统控制，如实现交流感应电机的空间矢量控制算法、无传感器的空间定位等，但它依赖于软件算法的成熟度和稳定性，对开发者的要求比较高。此外因为内核电压及接口电平主要是3.3V或者1.8V，对电机驱动器需要相关电平的驱动电路支持。”富士通微电子（上海）有限公司产品经理彭涛分析指出，“FPGA通过集成逻辑电路及专用电机驱动电路，能够很好地适用于客户化的电机驱动，但在电机控制的通用性方面略有不足。”
“单片机带DSP的功能一般运用于比较高端的，速度要求比较快的应用。英飞凌的16位单片机和32位单片机都是带 DSP功能的单片机，其中32位支持浮点运算。”英飞凌科技（中国）有限公司工业及多元化电子市场事业部销售及业务开发高级总监石敬岩先生指出，“FPGA有自己的特点，它很灵活，但入门门槛高，单价高。一般用于量不大的领域。”
现在的电机控制需要高性能和高效率，对控制精度和响应时间提出了更高的要求。基于异步电动机矢量控制的技术自70年代发明以来得到了极为广泛的应用。这种控制方法现已较成熟，已经产品化且产品质量稳定。但是因为这种方法采用了较复杂的坐标变换，所以对控制器的运算速度、处理能力等性能要求较高。另外在对于一些考虑成本和周围环境的地方，无速度传感器技术也得到广泛重视。这无疑也对芯片的处理能力提出更高要求。随着现代控制理论、MCU/DSP/FPGA等半导体器件以及电力电子开关器件的迅速发展，实现高性能无速度传感器的矢量调速系统是未来电机控制市场的发展趋势。
MCU通常侧重于I/O接口的数量和可编程存储器的大小，非常适用于有大量的I/O操作的场合，所以广泛应用在低成本,低功耗和对精度要求不高的系统中。但由于本身处理能力有限，应用的场合受到了比较大的限制。DSP芯片内部集成了模/数转换、数字输入/输出、串口通信、电机控制PWM信号输出等接口，因此使得电机控制系统硬件设计灵活、简易，而且DSP比较擅长高速运算，所以一般用于相对高档的控制系统中，如伺服电机控制。FPGA则在高端电机应用中显示出卓越的性能，它实现了快速响应、多轴同时处理、灵活多样的外设接口、多种工业总线的支持。
对于电机控制提出的不同要求，FPGA芯片固有的可编程性和并行处理的特点十分适合于中高端的电机控制应用。由于它以纯硬件的方式进行并行处理，而且不占用CPU的资源，所以可以使系统达到很高的性能。当前电机控制的发展越来越趋于多样化、复杂化，现场也提出越来越苛刻的性能要求。因此客户有可能考虑自己开发专用的控制芯片，FPGA的可编程性正是可以满足这种需求。
目前大部分产品都把电流环控制作为DSP的一个协处理来考虑，而速度或位置环控制则由DSP芯片来实现。一般情况下，由于位置控制比较灵活，且差异性比较大，很难做到通用性，所以位置环一般由DSP来直接完成；但速度和电流环相对具有通用性，且互相关联紧密，以致高性能的速度控制都离不开电流控制，因此完全可以把它们集成到一个芯片中处理，这样既可以实现速度伺服控制，又可以单独进行电流控制，还可以和DSP共同构成位置伺服系统。FPGA内部还提供了32位MCU Microblaze，则可以进一步把位置、速度、电流三种控制全部由一片FPGA来实现，客户可以完全定制出一款满足特殊需要的SOC芯片。而且一旦试制成功如要大批量生产，还可以按照FPGA的设计直接定做ASIC芯片来降低成本。另外，FPGA在很多场合也充当MCU/DSP的协处理功能，在组合逻辑、总线和接口扩展方面也充当着十分重要的角色。
另外随着工艺技术水平的提高，FPGA芯片在功耗和成本方面也越来越显示出明显的优势。
FPGA作为MCU/DSP协处理器功能已经广泛应用在大部分电机控制产品中，提供了诸如逻辑、接口扩展和总线功能。
FPGA芯片已经在高端数控机床、高端伺服系统、高端变频器、激光打标机、机器人产品中得到了广泛应用。国外的大企业如Siemens、GE、ABB等大多采用FPGA做为核心处理平台来实现一片SOC的解决方案。目前国内企业在高端伺服产品的研发水平还远远落后于国外、但我们相信在中国政府鼓励国内企业研发自己知识产权的产业政策下，FPGA必将充当越来越重要的角色。
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不同应用对电机控制器的要求有很大的区别。目前市场上的控制器/驱动器解决方案各有千秋，包括了针对特定简单应用的标准控制器/驱动器、以及采用外部缓冲栅极驱动器和功率级的MCU、DSP和FPGA。MCU是目前市场主流的电机控制方案，适用于高、中、低端电机控制。通过内部集成的电机控制模块，可简化客户对于电机控制的开发；而相对于DSP较强的控制功能，能更好地实现电机的伺服控制和保护功能。此外在32位处理器，
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JennyskySharry??21:33 01-23
Yorknj??14:47 10-27
飛鴻??14:29 10-16
peng36933??08:46 10-12
等会i??21:38 10-11
话题描述: 几位资深工程师看准一个项目，经过初步的市场调研与项目计划，打算合伙做。在初期投入方面，预计需要200-300万，大半年的开发周期——对于产品和市场，还是比较有信心的，但在资金来源方面意见不一。谈过几位投资商，有私人的，有机构的，但对于创始团队的技术入股股份给的奇少，基本徘徊于10-20%之间；另一种方式是几位自筹资金，这笔钱核心创始团队还是能凑出来的，但是对于生活的压力还是感觉有点大，但是挺过初期活到产品出来再融资对于创始人来讲回报比会更高。技术创业，是选择风险投资，还是选自筹资金？欢迎发表看法与观点。
正方观点:选风险投资。初期创业者风险因素太大，有投资方能保证无后顾之忧。
反方观点:选自筹资金。有投资方固然好，但公司做起来还是像在给富人们打工。
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4、全新论坛、问答，体验升级、手机阅读更方便。与MCU,ARM,FPGA相比,你认为一个应用采用DSP芯片作为核心处理器有何优缺点?_长乐百科
与MCU,ARM,FPGA相比,你认为一个应用采用DSP芯片作为核心处理器有何优缺点?
与MCU,ARM,FPGA相比,你认为一个应用采用DSP芯片作为核心处理器有何优缺点?
与MCU、ARM、FPGA相比，你认为一个应用采用DSP芯片作为核心处理器有何优缺点？
各有特点，更具不同的应用领域来做选择！成本、数据处理量、可靠性、系统的大小等多方面来考虑！DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别
1，单片机小型电脑处理器，最小可以到8个脚，价格便宜，最便宜2块钱
2，PLC可变逻辑控制器，主要用在工业控制，里面是类似一个加强的单片机。对输入输出均有做处理（抗干扰能力、带负载能力都增强）。
例如抗干扰，增加带负载驱动能力
3，DSP 数字信号处理芯片，这个用途可做信号处理，例如图像处理，数据采集处理，它比单片要快很多，比单片机功能要强大
4，FPGA、CPLD可变逻辑控制，这个做逻辑处理控制，小型的CPLD是没有中央处理器的，大型可以嵌入系统，功能在单片机之上，适合做大型的数据处理，逻辑控制。其价格不便宜。但是他和单片机有本质的区别。例如单片机有内嵌外设 AD，DA转换等，CPLD则需要通过控制其他外设IC。
要想诠释清楚，也非三言两语能道明，还是多看看书本吧
学习可以以单片机为先，其次是FPGA，CPLD，DSP。 PLC比较简单，学会前面后面只要了解一周一般都会了
一家之言，欢迎指证：
DSP：数字信号处理器，处理器采用哈弗结构，工作频率较高，能大幅度提高数字信号处理算法的执行效率。
MCU：微控制器，主要用于控制系统，工作频率一般来说比DSP低，硬件上具有多个IO端口，同时也集成了多个外设，主要是便于在控制系统中的应用。至于ARM处理器，个人认为是MCU的高级版本，ARM本身只是一个内核，目前已经有多个版本。
CPLD：复杂可编程逻辑器件
FPGA：现场可编程门阵列
后两者都是可编程器件，CPLD目前一半采用FLASH技术，而FPGA采用SRAM技术，这就决定了FPGA需要采用特定的配置技术。同时FPGA的规模要比CPLD大得多，但CPLD应用起来相对要简单的多。
DSP主要用做运算，如语音，图像等信号的运算处理，但基本不用做控制。
MCU，FPGA，ARM主要用做控制，MCU低价低功耗，但门限很少，结构简单，不能实现复杂控制。
ARM控制能力较强，但运算能力相对较弱。因此现在很多手持设备是用ARM+DSP来实现的，就是所谓的“双核心”。
FPGA可做复杂的逻辑控制，功能很强大。
这么说吧，ASIC原本就是专门为某一项功能开发的专用集成芯片，比如你看摄像头里面的芯片，小小的一片，集成度很低，成本很低，可是够用了。一个山寨摄像头卖才卖30块，买一片ARM多少钱？后来ASIC发展了一些，称为半定制专用集成电路，相对来说更接近FPGA，甚至在某些地方，ASIC就是个大概念，FPGA属于ASIC之下的一部分。 FPGA基本就是高端的CPLD，两者非常接近。我现在用的是ALTERA DE2开发板的CYCLONE系列FPGA。这种器件是用逻辑门来表述性能的。本身他就是一堆的逻辑门，通过硬件描述语言，比如verilogHDL把它转成电路连接，从最基本的逻辑门层面上连接成电路（参见数字电路书上那些全加器触发器什么的）。应该说，虽然看起来像一块CPU，其实是完全硬件实现的。后来因为写代码麻烦，对控制部分比较薄弱，本来跟其他CPU配合使用，即麻烦的算法CPU提交给FPGA，FPGA算完把结果再返回给CPU。可是这样外围电路就变得麻烦。于是提出了SOC设计方法，就是直接在FPGA里写一个CPU出来，既然FPGA万能，做个CPU自然毫无压力。这其中还有软核和硬核的区别，不过除了性能，使用方法大同小异。所谓IP核，就是把各种专用集成电路用硬件描述语言描述，然后烧到FPGA里形成专门的电路，这样就不必另外搭芯片了，所有的电路在一片FPGA里面形成。 DSP实际应该称为DSPs，即用于DSP处理的专用芯片。跟普通计算机的区别一方面是他是哈佛结构的，也就是数据和程序空间分开。（普通计算机是冯诺依曼结构）另一方面他有流水线结构，不过现在其他也有了，见贤思齐。再一方面他有专用的硬件算法电路，用以完成DSP运算，比如最基本的乘法累加。上过DSP的就知道，蝶形算法FFT什么的，拆成最基本单元就是乘法累加，把这部分加速了，整体性能就有非常大的提高。DSP对于流媒体的处理能力远远的优于通用CPU。所以你看现在手机CPU，至少语音部分都是用DSP的。后来DSP概念也复杂化，各家都把一个控制核心整合到DSP里面，比如现在的智能
手机芯片。可以看一下高通或者TI的片，基本是一个ARM核控制整体运算，一个DSP处理语音编解码，一个GPU负责图像运算，一个基带和天线处理模块负责通信，再加一些七七八八的东东比如GPS模块什么的。
单片机就是一个百搭的通用CPU，提供各种接口来对整体进行控制，相当一个总调度，当然，简单的功能一片CPU独立工作也就完成了。原来的51系列就是一堆IO口，后来慢慢的把常用的PWM,AD之类的功能加入了单片机。主要包括用了无数年仍然牛逼各大学必教的51系列，还有AVR,PIC,ARM，HOTEK……其实ARM9以后，已经说不清ARM算哪类了，目前的架构来看，更接近DSP。
哈佛结构是一种处理器结构。使用哈佛结构的处理器有：AVR、ARM9、ARM10、ARM11等。
简介 哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。哈佛结构是一种并行体系结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问。与两个存储器相对应的是系统的4条总线：程序的数据总线与地址总线。这种分离的程序总线和数据总线可允许在一个机器周期内同时获得指令字（来自程序存储器）和操作数（来自数据存储器），从而提高了执行速度，提高了数据的吞吐率。又由于程序和数据存储在两个分开的物理空间中，因此取址和执行能完全重叠。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容，解码后得到数据地址，再到相应的数据存储器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）。程序指令存储和数据存储分开，可以使指令和数据有不同的数据宽度。
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