1.4.1　ASIC、DSP及ARM的特点

ASIC是Application Specific Integrated Circuit的英文缩写，是一种为专门目的而设计的集成电路。ASIC设计主要有全定制（Full-Custom）设计和半定制（Semi-Custom）设计。半定制设计又可分为门阵列设计、标准单元设计、可编程逻辑设计等。全定制设计完全由设计者根据工艺，以尽可能高的速度、尽可能小的面积，以及完全满意的封装独立地进行芯片设计。这种方法虽然灵活性高，而且可以达到最优的设计性能，但需要花费大量的时间与人力来进行人工布局布线，而且一旦需要修改内部设计，将会影响其他部分的布局，它的设计成本相对较高，适合于大批量的ASIC芯片设计，如存储芯片的设计等。相比之下，半定制设计是一种基于库元件的约束性设计，约束的主要目的是简化设计、缩短设计周期，并提高芯片的成品率。半定制设计更多地利用了EDA系统来完成布局布线等工作，可以大大减少设计者的工作量，比较适合于小规模的生产和实验。

DSP是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统。一个数字信号处理器（DSP）内包括控制单元、运算单元、各种寄存器，以及一定数量的存储单元等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外部设备互相通信，DSP本身就是一个微型计算机。DSP采用哈佛结构设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的空间，允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说，在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令并进行译码，这大大提高了DSP的速度。另外，DSP还允许在程序空间和数据空间之间进行传输，从而增加了其灵活性。DSP的工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字信号转换成模拟信号或实际环境格式。DSP不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒千万条复杂指令程序，远远超过了通用的微处理器，具有强大的数据处理能力和较高的运行速度。由于DSP的运算能力很强、速度很快、体积很小，而且具有高度的灵活性，为各种复杂的应用提供了一种有效方案。当然，与通用的微处理器相比，DSP的其他通用功能相对较弱。

ARM是一种32 bit高性能、低功耗的，采用精简指令集（Reduced Instruction Set Computing，RISC）芯片，它由英国ARM公司设计，几乎所有的主要半导体厂商都生产基于ARM体系结构的通用芯片，或在其专用芯片中嵌入ARM的相关技术，如TI、Intel、Atmel、Samsung、Philips、Altera、NEC、Sharp、NS等公司都有相应的产品。ARM只是一个内核，ARM公司自己不生产芯片，采用授权方式供半导体厂商生产芯片。目前，几乎所有的半导体厂商都向ARM公司购买了各种ARM核，配上多种不同的控制器（如LCD控制器、SDRAM控制器、DMA控制器等）和外设、接口，生产各种基于ARM核的芯片。目前，基于ARM核的各种微处理器型号有好几百种，在国内市场上，常见的有ST、TI、NXP、Atmel、Samsung、OKI、Sharp、Hynix、Crystal等厂商的芯片。由于ARM核采用向上兼容的指令系统，用户开发的软件可以非常方便地移植到更高的ARM微处理器上。ARM微处理器一般都具有体积小、功耗低、成本低、性能高、速度快的特点，ARM微处理器广泛应用于工业控制、数字通信、网络产品、消费类电子产品、安全产品等领域。