嵌入式開發(fā)常見的技術(shù)有哪一些

MCU（Micro Control Unit），叫微控制器。是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，早期的微控制器將一個計算機系統(tǒng)三大核心部件CPU、RAM（內(nèi)存）、ROM（外存）都集成到一個芯片中，實現(xiàn)嵌入式（embedded）應(yīng)用，這種芯片稱為單片機（single chip microcomputer）。隨后為了更好地滿足控制領(lǐng)域的嵌入式應(yīng)用，單片機中不斷擴展一些滿足控制要求的電路單元，如定時計數(shù)器和多種I/O、接口等，這類處理器加上簡單的外圍器件（電阻，電容）就可以運行代碼了。目前單片機已廣泛稱作微控制器（MCU），如常見的51單片機，AVR單片機、Cortex-M系列的單片機如STM32等。

MPU（Micro Processor Unit），叫微處理器，通常代表一個功能強大的CPU，但不是為個人計算機和高端工作站等特定計算目的而設(shè)計的芯片核心CPU，而是為嵌入式不同應(yīng)用場景需求設(shè)計的功能更強的CPU。在這里ARM7、ARM9、ARM11、Cortex-A、MIPS、系列的處理器都屬于MPU。它們的處理能力比MCU單片機要強很多，但芯片內(nèi)部并沒有集成程序存儲運行所必須的外存Flash和內(nèi)存RAM（但一般會集成一個小容量的Cache），這類處理器如果想要構(gòu)建一個完整的計算機系統(tǒng)，則需要在外圍電路上添加內(nèi)存（如SDRAM、DDRAM等）和外存（Norflash、Nandflash、eMMC、TF卡等）以及相應(yīng)的外圍電路。

SoC（System on Chip），指的是片上系統(tǒng)，它是一個將電腦或其他電子系統(tǒng)集成到單一芯片的集成電路。系統(tǒng)芯片可以處理數(shù)字信號、模擬信號、混合信號甚至更高頻率的信號。系統(tǒng)芯片的集成規(guī)模很大，一般達(dá)到幾百萬門到幾千萬門，常常應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中。比如ARM公司設(shè)計的就是CPU，他將自己的所設(shè)計的Cortex-A76 CPU技術(shù)賣給華為公司后，華為就根據(jù)該CPU添加上4G/5G通信用的基帶芯片以及其它所需要的各種外設(shè)控制器，設(shè)計出用在華為Mate 20系列上的麒麟980處理器，那這個麒麟980處理器就是SoC.

DSP（Digital Signal Processing），是指數(shù)字信號處理技術(shù)，DSP芯片即指能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術(shù)的芯片。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器（大部分其他處理器內(nèi)部只能處理加法運算，而乘法和除法都是由軟件實現(xiàn)的），廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。DSP實際應(yīng)該稱為DSPs，即用于DSP處理的專用芯片，它是為運算而生的芯片，他最強大的地方就在與它的數(shù)學(xué)運算性能，那是由它的指令集直接支持的。它在語音和圖像識別，軍工等領(lǐng)域有較多的應(yīng)用。此外現(xiàn)在的智能手機處理器，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。

FPGA（Field－Programmable Gate Array），即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物，作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。以硬件描述語言（Verilog或VHDL）所完成的電路設(shè)計，可以經(jīng)過簡單的綜合與布局，快速的燒錄至FPGA上進(jìn)行測試，是現(xiàn)代IC設(shè)計驗證的技術(shù)主流。FPGA的開發(fā)相對于傳統(tǒng)PC、單片機的開發(fā)有很大不同。FPGA以并行運算為主，以硬件描述語言來實現(xiàn)；相比于PC或單片機（無論是馮諾依曼結(jié)構(gòu)還是哈佛結(jié)構(gòu)）的順序操作有很大區(qū)別，也造成了FPGA開發(fā)入門較難。FPGA開發(fā)需要從頂層設(shè)計、模塊分層、邏輯實現(xiàn)、軟硬件調(diào)試等多方面著手。

來源：凌云物網(wǎng)智科實驗室