数字信号处理架构下FPGAARMDSP的对比

数字信号处理架构下FPGA，ARM，DSP的对比从数字信号处理架构来对比FPGA，ARM，DSP的优势，使用Theano，Python，PYNQ和Zynq开发定点DeepRecurrent神经网络，如何在ZynqUltraScale+MPSoC上实现LinuxUIO设计。基于XilinxFPGA的视频图像采集系统可编程逻辑实现数据中心互连使用系统优化编译器加速汽车电子产品设计如何高效的编写VerilogHDL——进阶版基于FPGA的HDMI高清显示接口驱动使用系统优化编译器加速汽车电子产品设计FPGA仿真篇-使用脚本命令来加速仿真二1.内容概要信号处理系统一般不单单是模拟信号或者数字信号，一般两者都会有。信号的处理关注的是信号以及信号所包含的信息的表示、变换及运算。图1典型的数字信号处理系统1》模拟信号（analogsignal）的输入一般包括（声、电、光、热等）模拟的连续信号；2》模拟信号抗混叠（anti-aliasingfilter）希望分开两个或多个混叠在一起的信号，或者增强某些信号；3》AD将模拟信号转换成数字信号；4》DSP/FPGA/ARM/MPU数字信号处理。整个系统分为三个域，从模拟到数字，再到数字信号处理，再到数字变模拟。数字信号处理一般所研究的内容涉及采样、滤波、变换、检测、谱分析、估计、压缩以及识别等；数字信号处理的理论和算法是密不可分的；相对于模拟信号系统处理，数字信号处理体积小、功耗低、精度高、易于大规模集成以及可进行二维以及多维处理等优势。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DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。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。MPU（MicroprocessorUnit）微处理器微机中的中央处理器（CPU）称为微处理器（MPU），是构成微机的核心部件，也可以说是微机的心脏。它起到控制整个微型计算机工作的作用，产生控制信号对相应的部件进行控制，并执行相应的操作。微处理器的功能结构主要包括：运算器、控制器、寄存器三部分：运算器的主要功能就是进行算术运算和逻辑运算。控制器是整个微机系统的指挥中心，其主要作用是控制程序的执行。包括对指令进行译码、寄存，并按指令要求完成所规定的操作，即指令控制、时序控制和操作控制。寄存器用来存放操作数、中间数据及结果数据。FPGA具有规则的可编程结构，可实现各种逻辑功能。1》运算能力强，并行能力强。2》设计过程中具有很大的灵活性。3》通过集成可以降低系统成本。3.混合系统图2FPGA作为协处理系统图3FPGA作为预处理系统图4