转自:https://www.cnblogs.com/ly0019/p/9135358.html 1.FPGA:是可编程逻辑阵列,常用于处理高速数字信号,不过随着科技的发展,现在很多FPGA CPLD可以集成mcu内核,甚至具备了ARM DSP的功能 1.FPGA一般不会用来做复杂的系统,只用来做些简单的系统如状态机实现的自动售货机…展开>等,多少还是用来做信号的高速变换和处理,毕竟它只是可编程逻辑阵列。 关于DSP和普通51 AVR还有STM32的区别 2、库文件。TI的库文件都是联合+结构+位域的形式。对这些结构不是非常熟悉的话可能看着有点晕,这个只能慢慢去看C的书。最纳闷的可能就是它的地址映射,如何把寄存器映射到相应的地址,那是它由编译器来支持的主要通过#PROGRM来实现,可以去看看它的CMD文件 3、CMD,CMD文件可能是入门最大的一个坎了,单片机或者ARM根本就没这么一说,这破东西到底啥用呐?CMD文件主要作用就是用来做内存分配,你的芯片里面有FLASH有RAM有BOOT ROM,你编写的程序有代码,要烧到FLASH中,有全局变量要存到RAM的全局变量区域,有局部变量,要存到堆栈中。CDM文件其实就是把你代码中的这些一块一块的东西和具体的硬件存储对应起来。你可以随你需要任意来配置,比如我有一个数据表格,普通的单片机你定义好了之后会有编译器来帮你存放到一个地方,但是DSP里面你可以通过配置CMD把它放在你认为合适的地方。再比如堆栈空间的大小,以前从来没关心过堆栈大小,但是开辟的太大的话可能浪费内存空间。当然,每个芯片都有一个标准的CMD文件,初学者完全可以不用去修改它。 4、文档。TI的文档包括数据手册和外设指南,很多人说很乱,不像其它芯片,所有外设的资料都会放在一起,但是TI会每个外设弄一个。这就要说说TI的外设,它的外设都非常专业,是的专业。比如它的PWM外设,叫ePWM,也就是增强型的PWM,这个外设可以轻松输出非常复杂的PWM波形,而且不用CPU参与。所以它的外设指南有100多页,你会发现很多外设都是这样,里面有很多很多增强的功能,相对应的它的说明文档也就非常长。要是全部都集合在一起那就会非常的大。而且它的每个外设都是有独立版本的,比如ADC,已经从0版到3版,而ePWM还是1版,分开之后升级的维护会方便很多,很多外设在类似的芯片都是一样的。 用STM32的时候我从来没看懂过它的库,甚至都没仔细看过它的手册。但是最后也搞出来了,完了之后我对这块芯片没多少熟悉的感觉。但是用C2000系列的DSP的时候则要反反复复的去看外设指南,分析手册上给出的结构,让我对芯片非常熟悉,再加上它的编译环境是完全可以配置的,我甚至都知道我某个变量会在哪个地方。 芯片只是个躯壳。 重要的是专业知识和算法。TI的DSP 性能质量稳定可靠。 让你用的放心。 就电机控制而言,你怎么就觉得STM32的功能更强大呢?我从datasheet来看,dsPIC和STM32F4xx其实半斤八两,只是Microchip已经在这个行业混了很久了,各种应用手册相对ST的来说要多些。不用DSP,你会很累的。 如果你做的项目中包含多种保护的话,外扩CPLD是一个推荐的方式。如果你只是想做三闭环PID控制,之前推荐的C2000 DSP基本是较好的选择,这是硬件层面上的考虑。题外话,无刷控制难度在于控制算法的选择,工业控制领域以PID见广,如果是学校做项目的话不妨研究几种较为前沿的控制算法。 STM32做电机控制?可能有点偏颇。小型集成无刷直流电机控制用DSP+FPGA也是有点夸张了。 推荐下简单的做法,TI:TMS320F28335;如果你想要有更高大上的玩法:TI:TMS320F28377D,双核浮点,做无刷控制无压力。 常所说的单片机侧重于控制,不支持信号处理,属于低端嵌入式处理器,arm可以看做是低端单片机升级版,支持操作系统管理,更多接口如网卡,处理能力更强;fpga是可编程逻辑器件,侧重时序,可构建从小型到大型的几乎所有数字电路系统,DSP主要完成复杂的数字信号处理,如fft,通常一个复杂系统可以由单片机、arm、FPGA、dsp中的一种或几种构成,各有优势和不足。 dsp通常用于运算密集型,fpga用于控制密集型,许多人都用dsp高算法,用fpga作外围控制电路。 去年xilinx在北京介绍FPGA和DSP融合的时候,大有席卷DSP和FPGA市场之势。但后来在实际中发现其阻力也是不小的,关键是很难搭配FPGA和DSP的比重。我们知道FPGA擅长各种控制(也包括适时性非常高的信号处理如移动通信中基带滤波,该滤波用C5000,C6000很难胜任,除非多芯片并行),DSP擅长各种信号处理运算,但在一个系统中究竟有多大的控制电路,有多少密集运算?变数是很大的,我们不可能用一个芯片解决这个问题。对于运算密集性系统,我们如果使用这种芯片的话很有可能还要其他DSP,那么我们需要了解多种DSP编程和接口设计,这是否与我们的初衷背道而驰呢? 上面都是一些基本概念的介绍,下面我就来通俗介绍一下,在DSP里,你是一个软件设计者,硬件已经完全固化,你所要做的,就是在这个固定的硬件平台实现其功能的最优化,一般TI的DSP涉及最多的是一些基本的BIOS操作系统之间的任务调度,以及算法改进与优化等待,DSP的关键优势包括其对于新型及复杂算法时的更短的开发时间,以及能够运行多种算法的灵活性。 而对于FPGA来说,你是一个硬件设计者,FPGA就是一张白纸,上面写什么,画什么都取决于你。同样一片FPGA,菜鸟和高手实现的功能会是天壤之别,FPGA的最大优势在于硬件实现已及通过并行处理实现的效率增益。使用FPGA,您大多的时间并非进行算法设计与优化,而是逻辑设计与时序约束等等。 FPGA与DSP关系: 1、DSP侧重于核心算法处理,FPGA侧重于外围控制处理。 2、DSP内是用C语言编写,语言执行是串行处理,效率比较低。 FPGA侧重于并行处理,效率较高;还有交合逻辑(外围接口、通讯等); FPGA发展领域: 使用领域:电子设计、通讯、汽车、军工 不适合:消费类产品(手机)—FPGA功耗高; FPGA技术难点: 1、需要专门的硬件语言来开发 2、FPGA灵活性比较高,设计是由工程师来决定,需要测试验证 1.内容概要 图1 典型的数字信号处理系统 1>模拟信号(analog signal)的输入一般包括(声、电、光、热等)模拟的连续信号; 数字信号处理系统的性能取决于三个因素:采样频率、架构和字长。 2.典型处理器对比 3>通过集成可以降低系统成本。
图2 FPGA作为协处理系统 图3 FPGA作为预处理系统 图4 FPGA+DSPs+ARM的数字信号处理系统 如图2、3和4数字信号处理系统,在不同的情况下我们可以采用不同的系统,具体根据芯片各自的优势来选择不同的系统。 |
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