關(guān)于FPGA,單片機,DSP,ASIC他們的事兒 你知道嗎？

ASIC原本就是專門為某一項功能開發(fā)的專用集成芯片，比如你看攝像頭里面的芯片，小小的一片，集成度很低，成本很低，可是夠用了。一個山寨攝像頭賣才賣 30塊，買一片ARM多少錢？后來ASIC發(fā)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，F(xiàn)PGA屬于ASIC之下的一部分。

FPGA基本就是高端的CPLD，兩者非常接近。我現(xiàn)在用的是ALTERA  DE2開發(fā)板的CYCLONE系列FPGA。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(zhuǎn)成電路連接，從最基本的邏輯門層面上連接成電路（參見數(shù)字電路書上那些全加器觸發(fā)器什么的）。

應(yīng)該說，雖然看起來像一塊CPU，其實是完全硬件實現(xiàn)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，F(xiàn)PGA算完把結(jié)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(shè)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(qū)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F(xiàn)PGA里面形成。

DSP實際應(yīng)該稱為DSPs，即用于DSP處理的專用芯片。跟普通計算機的區(qū)別一方面是他是哈佛結(jié)構(gòu)的，也就是數(shù)據(jù)和程序空間分開。（普通計算機是馮 諾依曼結(jié)構(gòu)）另一方面他有流水線結(jié)構(gòu)，不過現(xiàn)在其他也有了，見賢思齊。再一方面他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什么的，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(yōu)于通用CPU。所以你看現(xiàn)在手機CPU，至少語音部分都是用DSP的。后來DSP概念也復(fù)雜化，各家都把一個控制核心 整合到DSP里面，比如現(xiàn)在的智能手機芯片?？梢钥匆幌赂咄ɑ蛘逿I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(fù)責(zé)圖 像運算，一個基帶和天線處理模塊負(fù)責(zé)通信，再加一些七七八八的東東比如GPS模塊什么的。

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(dāng)一個總調(diào)度，當(dāng)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(shù)年仍然牛逼各大學(xué)必教的51系列，還有 AVR,PIC,ARM，HOTEK……其實ARM9以后，已經(jīng)說不清ARM算哪類了，目前的架構(gòu)來看，更接近DSP。

總之，現(xiàn)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。