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大家好！ 我今年大三，在一所211大学读工科。这两天接触到了有关FPGA,CPLD,ARM,ASIC，DSP,CPU等的概念轰炸，搞得我心里很乱，摸不清到底它们各有何用， 是否还有更高端，它们在整个电子设计环节中的定位？一连串问题接踵而至，而书上网上的信息也显得过于“专业”，是我辈初学者难以把握。 最初对电的认识要从初中接触到的电阻，灯泡，简单的电路说起，那时候我觉得电路就是简单的串并联，或者顶多“混连”而成，解题的思路类似于高脑筋的竞赛思维，如何等效电路这个方向出发。 高中接触到了一些更为深入的知识，比如楞次定律，切割磁力线产生电动势以及电与力的转换等物理范畴，整体还算波动不大。 但是一到大学，有关电的大量信息就把我轰炸的体无完肤了。 先说说电路，数电，模电，电路主要是普遍教了些电路化简，电容，电感，三相交流电方面的知识，算作铺垫。而一到模电，就头晕了，感觉是从最基础元件层面讨论其物理特性，随之而来的各种参数，各种特性曲线，以及选型等等非常复杂，很难摸到脉络，（说实话，我潜在感觉到我们是缺了一门什么课作为铺垫，但又不清楚缺了哪里）。后来到了现在的数电，数电目前学到逻辑代数，组合电路这方面，后续的触发器等等马上就要学了。 这学期的数电实验，老师让我们在alter 的cpld平台上进行操作，于是开始接触到cpld，verilog hdl等相关的知识，我现在的混乱就从这里开始。 早先学过51单片机，感觉单片机就是将“代码“放到实际电路中去，实现电路的"智能"控制。说实话自我感觉它已经是很强大了。后来听”郭天祥“说单片机只是小菜，ARM才是”真神“，各中原因又是一堆术语，不明白。恰好又一次arm创始人之一Andy Hooper教授来我校演讲，于是对arm崇敬之情更是增加。不过我认为，arm的强大应该是它能够搭载linux操作系统，以及32位运行速度快等优势吧。我现在把它看成是一个小型的cpu，可以跑操作程序，做界面，做手机内核，但具体怎么样好，还是有一定疑问的。（后来听说过arduino,树莓派之类的简单单片机也能实现很强功能，有机会也想试试） 随后，听人说过FPGA,加上现在的CPLD,据说这些是做硬件电路的，而不是出代码，那是否可以这样理解：FPGA,CPLD可以做ARM芯片？ ARM的指令集又是什么，是一套语言规范吗？类似于C语言的一百多个关键字？前天，我和好朋友想要报一个创新项目，想要做四旋翼飞机，设想是用arm做平台，可以用摄像头进行航拍并实时传回android手机，作为我们大学阶段的终极项目！但是我在想arm高端是高端，但能不能用最简单的单片机实现相同功能呢？毕竟同样功能下成本越低越好嘛。以前听人说用FPGA，那我们是否也能够用FPGA或cpld制作一个属于我们的专用集成电路，达到全方位的硬件层面的自主化？ 说了这么多，我想，稍微有点经验的人都能看出来我大概只有几斤几两了吧，对的，其实我现在就只是小白一个！而已。 但话又说回来说会来，我真心希望在电子设计的领域早日找到方向，看清一个框架，好在日后的工作中有个底，所以特来请教了。 最后我总结一下，我最想问的几个问题：FPGA,CPLD,ARM,ASIC，DSP,CPU，单片机各自的作用与关联，以及在整个电子设计框架下的地位。如果能够以一个简单的实例比如电脑例举说明那就太感谢了。 最后我还想说一点，今天看到一份资料上说FPGA/CPLD，CPU,DSP是数字电路世界的三大支柱，这么说是否正确？
真心谢谢留言的每一位帮我科普下了~^_^ by JACK 2013.9.21 
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22 个讨论
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看看微博上大家的额观点：http://e.weibo.com/2109347192/Aa ... 7192%2525252Fmyfans
玉宇swh：个人的不成熟理解：MCU如其名，偏向控制，尤其简单控制，如小家电什么的；CPLD主要偏向逻辑粘合，多电平支持，可用于替代大量标准逻辑器件，节省PCB面积；ARM目前是越来越复杂了，A，R，M三种架构表明了各自的应用方向；CPU就更复杂了，CISC和RISC什么的，花样大不同啊！ARM就是RISC的CPU。（待续） DSP主要用于数字信号处理和图像处理，也用于复杂控制领域；ASIC专用集成电路，主要用于大量产产品上去完成标准器件无法完成的功能；FPGA么，一切皆有可能，目前主要用于超高速信号或图像处理领域，如移动通信基站。至于在设计中的应用，就要具体考虑了，估计没有一个设计会把它们都用上吧！？ |
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MY_NAME_IS_JM：因为个人电脑功能多，但成本高，不适合特定领域应用，早期是以工控领域大为活跃的单板机和plc最受欢迎。随着集成化低成本要求，微控制器（MCU，又称单片机，单片集成）应运而生。4位，8位MCU普及，经典8051单片机是英特尔首推，之后一堆知名IC公司得到授权。
同时英特尔也在推它的微处理器MPU,也可以叫CPU,那时应该是16位处理器8086的时代吧。之后英特尔推出了各种个人电脑cpu，像赛扬，奔腾，乃至我们现在用的酷睿第一代第二代系列。可以说在个人电脑cpu方面成就霸主。但是它有个致命弱点，就是功耗太大，100的功率（你可以想想你的烙铁40w放到你手里什么感觉 所以英特尔的cpu除了要外接很多外围器件，还要一个大大的散热风扇。而此时，个人电脑领域消费趋势下滑，移动设备像手机，个人pda那些都增长超快，但传统的8位16位单片机无法应付复杂的运算，而英特尔自身32位的处理器功耗太大，根本不可能满足像手机等移动设备的低功耗要求。这时候，有个公司看中了 商机。它知道微处理器一定要极力降低功耗才能适应即将快速增长需求的移动设备领域以及嵌入式领域。它就是知名的ARM公司。它采用精简指令集，数据与取指分开两条总线，并行进行还有很多降低功耗的措施不一一列举。也就是楼下说的RSIC了，相对的，英特尔出的是取指令与数据线公用的复杂指令处理器 更正一下，是RISC和CISC。之前打错。之后的就是你看到的，32位的Arm单片机统领了单片机市场了。英特尔虽然后来意识到功耗问题，但是市场早就被ARM抢光了。同时ARM也只是授权给其他公司，像三星，流明，St,Atmel等。自己只设计内核，外围给所授权公司自主设计 指令集，就是每个处理器特有的机器码。人类对于0101这些二进制码无法清楚记忆，同时限制了应用。因此人们把每种特定功能的机器码起了外号，都有见名知意的符号。比如MOV,CLR这些。当然单片机是识别不了这些东西的，只懂机器码，所以你下载程序之前，会有个叫做编译的过程，其实就是按照你用的单片机 所定的某种规则将你的代码翻译为单片机能读懂的机器码，也就是二进制码了。之后再通过时序，拷贝入单片机内部存储器，然后单片机上电就读取指令，然后执行指令。一直重复。就是个这么简单的过程，你学一下微机原理或者单片机原理就会知道 |
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谢谢你的细心回复，还帮我发微博了，太感谢了，我一定会好好学的！ |
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貌似太全面了 ，模电里的电源，水已经够深的了~~~~~
顶上吧~~~ |
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业精于勤，荒于嬉。抓住一项，研究透彻就行了。
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同感！电子的世界太多五花八门的技术~~
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不如去深究一门，等你精通一门了，其他的你自然就懂了
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