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

作者： 時(shí)間：2016-11-28 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
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我以為這樣比沒(méi)有意義，做嵌入式系統(tǒng)最大特征是“嵌入”二字，也就是說(shuō)你的控制系統(tǒng)是嵌入于你的控制對(duì)象之中，所以首先是服從于對(duì)象的需求和特征，脫離對(duì)象空論誰(shuí)好誰(shuí)壞有何依據(jù)？
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)鐘周期指令為賣點(diǎn)，相對(duì)于當(dāng)時(shí) 12個(gè)時(shí)鐘的經(jīng)典51確實(shí)有優(yōu)勢(shì)，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)。
可隨著技術(shù)的改進(jìn)，51現(xiàn)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(shì)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ARM，有其優(yōu)勢(shì)、有其劣勢(shì)，關(guān)鍵看你依附的對(duì)象需要什么？你的產(chǎn)品最終定位如何？
如果產(chǎn)品利潤(rùn)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(xù)升級(jí)留有余地。
如果產(chǎn)品需精打細(xì)算，數(shù)量龐大，省1分錢都能帶來(lái)巨大的利潤(rùn)，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(guó)的工程師并不貴 : (
所以，學(xué)習(xí)單片機(jī)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(duì)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(yùn)行多種操作系統(tǒng)，雖然可以運(yùn)行操作系統(tǒng)，總體載能不如ARM，但是感覺(jué)其應(yīng)用相對(duì)ARM比較簡(jiǎn)單，很容易上手，ARM的運(yùn)算能力雖然強(qiáng)于AVR，但是感覺(jué)要與操作系統(tǒng)配合使用才能體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，可是嵌入操作系統(tǒng)又是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要花費(fèi)較多的時(shí)間去理解、消化，感覺(jué)ARM的最大優(yōu)勢(shì)是運(yùn)算能力強(qiáng)大、移植性強(qiáng)，一般應(yīng)用在較高檔的儀器、設(shè)備中；這也是我想要學(xué)習(xí)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(wèn)，本來(lái)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(kāi)一貼，順便揚(yáng)揚(yáng)名^_^。
AVR我用過(guò)2個(gè)月，ARM我只看過(guò)2本書，所以，說(shuō)的有錯(cuò)請(qǐng)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(jī)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(xiàng)技術(shù)或者某塊芯片。
首先是相同點(diǎn)，兩者都是現(xiàn)代的CPU設(shè)計(jì)范例，基于RISC的指導(dǎo)思想，在體系設(shè)計(jì)初期時(shí)就充分考慮到了CPU內(nèi)核面積，速度，高級(jí)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(xiàn)代眼光來(lái)看，都是非常先進(jìn)的設(shè)計(jì)。最重要，GCC對(duì)ARM和AVR都提供了相當(dāng)好支持，而且可以免費(fèi)使用。網(wǎng)上，特別是外國(guó)網(wǎng)上都有很多開(kāi)放資源可以參考。兩者在國(guó)內(nèi)都屬于市場(chǎng)引入階段。銷售方面，各有兩大著名國(guó)內(nèi)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(dāng)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(jì)中，好比是軟件語(yǔ)言中的C++，如果你想換一家廠商或者某家的貨太貴，都會(huì)有其它的廠商來(lái)競(jìng)爭(zhēng)，至少?gòu)睦碚撋?，你不?huì)被一家廠商套住。
AVR這方面就差點(diǎn)，ATMEL一家，別無(wú)分號(hào)。你只能在他的系列中選一個(gè)型號(hào)，無(wú)法選廠家。好比是軟件語(yǔ)言中的Java，雖然現(xiàn)在免費(fèi)（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商手中。
實(shí)際產(chǎn)品成本方面，AVR優(yōu)于ARM，畢竟AVR是8位機(jī)，配什么外設(shè)都便宜，由于速度比ARM低，PCB版也好設(shè)計(jì)，20MHz的數(shù)字電路基本上只要通就行了，不用過(guò)多考慮信號(hào)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(shè)也貴多了。
功能方面，ARM大大優(yōu)于AVR，ARM可以做PDA,手機(jī)，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(guó)內(nèi)實(shí)際在ARM平臺(tái)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(duì)是光明的。功能上的優(yōu)勢(shì)意味著ARM比AVR有著更廣的應(yīng)用范圍，所以，雙龍耿先生所說(shuō)的“中學(xué)用AVR”如果是對(duì)的話，大學(xué)里就應(yīng)該用ARM。
外設(shè)方面AVR稍強(qiáng)，實(shí)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?cè)鲆鍭DC，EEPROM等好用的部件。但毫無(wú)疑問(wèn)，ARM的外擴(kuò)外設(shè)能力比AVR強(qiáng)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(shì)點(diǎn)。但AVR上的嵌入式操作系統(tǒng)也不是沒(méi)有，uC/OS-II就不錯(cuò)，如果能在Mega8515等便宜的芯片上跑起來(lái)的話，我看350元的ARM版也難賣，這一點(diǎn)雙龍不知有沒(méi)有計(jì)劃？
調(diào)試手段方面，ARM應(yīng)該優(yōu)于AVR，AVR就一個(gè)JTAG接口的仿真器我個(gè)人還可以買一下，但所支持芯片有限，ARM方面書上有相當(dāng)多的方法調(diào)試，這里我不熟也缺經(jīng)驗(yàn)，就不瞎說(shuō)了。
最后來(lái)個(gè)有個(gè)性的結(jié)尾，鑒于GCC對(duì)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)向著專用，更低電壓，更低功耗的方向發(fā)展，不求功能大而全。應(yīng)該會(huì)有更多的型號(hào)出現(xiàn)以供不同場(chǎng)合的測(cè)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(tǒng)功耗，滿足便攜和節(jié)能的要求。
ARM是基于軟核的高級(jí)精簡(jiǎn)指令機(jī)，高端應(yīng)用方面比如嵌入式系統(tǒng)的主板開(kāi)發(fā)，要求各種接口齊備，硬件的軟實(shí)現(xiàn)相對(duì)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(kāi)發(fā)往往是多任務(wù)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
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(dāng)悠久的傳統(tǒng)和光輝的歷史，只不過(guò)ARM在國(guó)內(nèi)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)板賣的如火如荼的時(shí)候， ARM在國(guó)內(nèi)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(dāng)時(shí)在嵌入式領(lǐng)域，最熱門的關(guān)鍵詞應(yīng)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(yīng)用于APPLE上，比INTEL的8088還早。1992年的時(shí)候，68K芯片的銷售量幾乎是當(dāng)時(shí)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(gè)IP機(jī)頂盒的客戶，對(duì)華恒來(lái)說(shuō)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(guò)時(shí)，現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)只不過(guò)是知名度的問(wèn)題。
冷火系列的處理器型號(hào)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(xùn)、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(shì)，不要看這一顆芯片的價(jià)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(yùn)行需求，做成低端產(chǎn)品的整機(jī)成本就非常具有成本優(yōu)勢(shì)了。
華恒現(xiàn)在有基于MCF5213的學(xué)習(xí)板，運(yùn)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(gè)系列V1/2/3/4 高端的V3/V4國(guó)內(nèi)應(yīng)用很少看到。
目前國(guó)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(hào)分類也很多。樓上提到的CF5213為單片式方案。其他很多型號(hào)的芯片為外擴(kuò)程序／數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)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(diào)試接口，免費(fèi)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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關(guān)鍵詞： ARMAVRMSP430ColdfireDSPFPG

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