ARM7与ARM9的区别以及ARM,FPGA,DSP的特点和区别是什么?

一. 谈谈ARM7与ARM9的区别：

     本文是写给准备学习ARM技术，而又没想好要学ARM7还是ARM9或者对ARM7与ARM9的区别不是很了解的初学者。希望本文对你们有点用处。

    由于职业的关系，经常会回答一些ARM初学者的问题，虽然问题千奇百怪，但以下两个问题绝对很有代表性。

ARM7和ARM9的都有些什么区别？

我准备学ARM，但不知是选ARM7还是ARM9好？  

也许这些问题在大虾们的眼里已不是问题，但对于初学者确实很具必要弄清楚。先说下：ARM7和ARM9的区别。

1. 时钟频率的提高

    虽然ARM7和ARM9内核架构相同，但ARM7处理器采用3级流水线的冯·诺伊曼结构;，而ARM9采用5级流水线的哈佛结构。增加的流水线设计提高了 时钟频率和并行处理能力。5级流水线能够将每一个指令处理分配到5个时钟周期内，在每一个时钟周期内同时有5个指令在执行。在常用的芯片生产工艺 下，ARM7一般运行在100MHz左右，而ARM9则至少在200MHz以上。

2 指令周期的改进

     指令周期的改进对于处理器性能的提高有很大的帮助。性能提高的幅度依赖于代码执行时指令的重叠，这实际上是程序本身的问题。对于采用最高级的语言，一般来说，性能的提高在30％左右。

3.MMU(内存管理单元）

      ARM7一般没有MMU(内存管理单元），（ARM720T有MMU）。
      ARM9一般是有MMU的,ARM9940T只有MPU ,不是一个完整的MMU。

      这一条很重要，MMU单元是大型操作系统必需的硬件支持，如LINUX;WINCE等。这就是说，ARM7一般只能运行小型的实时系统如UCOS- II,eCOS等，而ARM9无此限制，一般的操作系统都可以移植。其实即使ARM720T能支持LINUX;WINCE等系统，也鲜有人用，因为以 ARM7的运行速度跑这种大型操作系统，实在有点吃力。再者两者的应用领域明显不同，也无此必要。

4. ARM7比ARM9提供了更好的性能－功耗比。它包含了THUMB指令集快速乘法指令和ICE调试技术的内核。

5. 在从ARM7到ARM9的平台转变过程中，有一件事情是非常值得庆幸的，即ARM9E能够完全地向后兼容ARM7上的软件；并且开发人员面对的编程模型和架构基础也保持一致。

二. 在来说一下初学者是选ARM7还是ARM9？

1）明确目的
    学习为应用。你学ARM准备用在什么地方，如果是一般性控制系统或仅仅用来替换8获16位机，ARM7显然是首选；但如果用在网络通信或大型的音视频处理等，则ARM9较合适。

2）自身基础
   学习ARM的一般有三类人：

    一是计算机专业的：这类人对操作系统等软件知识了解较多，而对硬件知识知之甚少，显然这类人学ARM的话还是做软件好，可以基于LINUX;WINCE等 操作系统的ARM9更能符合这类人的要求，当然也有很多计算机专业的人从事ARM7系统的应用软件编写的。但是搞底层的就很少了。

    二是电子类专业的：这类人的硬件基础了相对较好，相反操作系统，数据库等软件知识则差强人意。因此人多电子专业的人员都熟悉单片机，用单片编写点小程序还 不在话下，但要用ARM做较大型的软件则有点力不从心，尤其是LINUX;WINCE这种操作系统不是三两个月能轻松搞定的。建议这类人员如无特别需要还 是从ARM7和小型操作系统学起。够用就好，不要盲目追求高端。有一点要注意并不是从事ARM9的就比ARM7工资高，反而ARM7的就业机会比ARM9 多，这很好理解，好比金字塔，越往顶肯越小。

    三是软硬件基础都不太好的：这类人员有确实需要的，也有赶时髦的，如无大的学习决心还是参加培训的好。当然也可曲线救国，搞懂单片机后，ARM7就不难了。

    最后说一点关于开发板的，初学者买个开发板确实很有必要，但也要选择合适的，初学者合适的就是，资料齐全，有配套教程和学习指导，再加上较及时的技术支 持。目前能做到的很少，开发板这东西不是说哪家公司有名气，售后就好，很多大公司一般不理个人买家的问题的，我感觉多半是运气，运气好了也许能碰到一家售 后好的。

下面谈谈第二个话题：ARM,FPGA,DSP的特点和区别是什么?

1.关于DSP
        DSP（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数 字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外 部设备互相通信，有软、硬件的全面功能，本身就是一个微型计算机。
     
      DSP采用的是哈佛设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的 空间，允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令，并进行译码，这大大的提高了微处理器的速度 。另外还允许在程 序空间和数据空间之间进行传输，因为增加了器件的灵活性。

      其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其 他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器， 是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用 软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：

（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；
（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；
（3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；
（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；
（5）快速的中断处理和硬件I/O支持；
（6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；
（7）可以并行执行多个操作；
（8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。


2.关于ARM
     ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
   
     ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器，基本是32位单片机的行业标准，它提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案，四 个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产。

     由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行。目前ARM在手持设备 市场占有90以上的份额，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。


3.关于FPGA
     FPGA是英文Field Programmable Gate Array（现场可编程门阵列）的缩写，它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基 础上进一步发展的产物，是专用集成电路（ASIC）中集成度最高的一种。

     FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个 新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB （Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。

     用户可对FPGA内部的逻辑模块和I/O模块重新配置，以实现用户的逻辑。它还具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软 件一样通过编程来修改。作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种 半定制电路，FPGA既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

     可以毫不夸张的讲，FPGA能完成任何数字器件的功能，上至高 性能CPU,下至简单的74电路，都可以用FPGA来实现。FPGA如同一张白纸或是一堆积木，工程师可以通过传统的原理图输入法，或是硬件描述语言自由 的设计一个数字系统。

     通过软件仿真，我们可以事先验证设计的正确性。在PCB完成以后，还可以利用FPGA的在线修改能力，随时修改设计而不必改动硬件电路。使用FPGA来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减少PCB面积，提高系统的可靠性。

     FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的， 因此工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM 中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA 编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。

    当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可 以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。目前FPGA的品种很 多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。


4. DSP、ARM、FPGA这三者他们的区别是什么呢？

    DSP主要是用来计算的，比如进行加密解 密、调制解调等，优势是强大的数据处理能力和较高的运行速度。ARM具有比较强的事务管理功能，可以用来跑界面以及应用程序等，其优势主要体现在控制方 面，而FPGA可以用VHDL或verilogHDL来编程，灵活性强，由于能够进行编程、除错、 再编程和重复操作，因此可以充分地进行设计开发和验证。

    当电路有少量改动时，更能显示出FPGA的优势，其现场编程能力可以延长产品在市场上的寿命，而这种能力可以用来进行系统升级或除错

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