Arduino - Arduino、ARM、RasPi/RPI、MCU区别

简介

看图说话

 

1 Arduino

　　Arduino是一个基于开源硬件和软件的嵌入式平台，由意大利的开发者团队负责开发和维护。

Arduino平台通过简单易用的硬件和软件工具，使得电子爱好者和一般用户都能够简单快速地实现物联网、自动化控制、机器人等各种应用项目。

　　Arduino平台的核心板卡是由微控制器（MCU）和相关模块组成的，

除了基本的输入输出连接外，还有多个通信接口，包括串口、SPI和TWI等，可以与其他设备进行通信和数据传输。

此外，Arduino平台还具备丰富的插件模块和开源库文件，可以实现更复杂的功能需求。

　　在Arduino平台上，用户可以使用C/C++语言进行编程，具体采用Arduino集成开发环境（IDE）来进行开发和测试程序。

另外，Arduino平台还支持许多类似Scratch的图形编程界面，使得Arduino编程成为了比较简单易学的过程。

总之，Arduino就是一款让人爱不释手的单板计算机，这个单板计算机具有丰富的功能，

可以帮助您控制电路、感知传感器数据或模拟信号，以及与各种设备进行智能交互。

如果你喜欢玩DIY或者热衷于物联网领域，那么Arduino会是你最好的选择之一。

 

2 ARM

　　其实ARM是一种微处理器架构，但它和“手臂”（Arm）毫无关系，哪怕在拼写上一样。

虽然两者都十分强壮，但ARM更像一个小而精干的智能脑袋，可以帮助各种设备实现高效、可靠的计算和控制。

　　ARM，全称为Advanced RISC Machines，是一家专门从事芯片设计的英国公司。

ARM以其低功耗、高性能和可移植性等特性，被广泛应用于各种嵌入式系统、消费电子、手机、平板电脑、汽车电子等领域

　　ARM架构的处理器采用精简指令集计算机（RISC）的体系结构，与传统x86架构的处理器相比，它更注重处理器架构的简单性、有效性和高效性，

避免了不必要的复杂性和浪费的硬件资源，因此具有卓越的计算能力和出色的功耗表现。

　　目前，ARM已经成为世界上最重要的CPU（Central Processing Unit，中央处理器）的架构之一，

被广泛应用于各种终端产品、智能设备和嵌入式系统。同时，ARM还以开放性和生态性而闻名，

即使是非ARM授权厂商也可以轻松获取并使用ARM开源技术和工具，进一步促进了ARM技术的普及和广泛应用。

　　那么，为什么要使用ARM呢？因为它既轻量级又高性能，非常适合于嵌入式系统、移动设备和物联网应用。

和其他微处理器架构相比，ARM还具有低功耗、大容量缓存和良好的软件支持等优点，使得它成为最流行的微处理器架构之一。

　　说起来，你可能听到过ARM Cortex-A、Cortex-M和Cortex-R等不同类型的产品系列。

它们就像不同品牌的汽车，每个系列都有自己独特的配置和优点，适用于不同的场景和需求。

　　嵌入式开发当中除了ARM架构以外还有一些其它架构，比如，Atmel公司推出的AVR家族，

前面提到的Arduino其它就是基于AVR架构的单片机，至什么是单片机我们后面再讲。

 

3 Raspberry Pi，简写为RPi，别名为RasPi / RPI

　　如果Arduino像一辆小轿车，那么树莓派就像一架大型客机。

虽然都是基于低功耗处理器架构设计的单板计算机，但树莓派拥有更加丰富的接口和性能，为你的创意提供更多样化的选择和更广阔的可能性。

　　虽然它看起来并不像什么高科技，但在这个压缩成盒子大小的小家伙身上，你会惊奇地发现有着和大型计算机一样强大的功能。

树莓派基于Linux操作系统，具有多种程序语言支持，能够实现各种各样的智能应用，例如机器人、智能家居、电子音乐等等，让你体验到前所未有的DIY乐趣。

　　尤其值得一提的是，树莓派有着无限的可能性，可以通过各种扩展板、传感器和外围设备来进行创意拓展。

你甚至可以将它变成一台迷你的游戏机，畅玩复古游戏，或者利用它来制作智能万能遥控器，让你的生活更加方便。

树莓派是基于Cortex-A的片上系统，也就是SoC。这里的Cortex-A是基于ARM架构的一类处理器。

 

4 MCU

在介绍单片机之前我们先了解一下嵌入式处理器有哪些类型：

如图所示，嵌入式处理器分为MCU、DSP、MPU、SoC、SoPC这几种。

我们所说的单片机其实就是指嵌入式微控制器MCU（Micro Control Unit）。

前面提到的树莓派是基于ARM的Cortex-A的SoC，所以它不是单片机。

Arduino、arm、树莓派、单片机它们四个的关系如图所示。

可以看到单片机除了Arduino以外，还有意法半导体的STM32，恩智浦的LPC等等。

下面是单片机（MCU）和系统级芯片（SoC）的对比表格：

单片机就是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了一些I/O设备。

概括的说，单片机就像是一架小型飞机，拥有着各种强大的功能，可以帮助你创造出许多非常有趣的项目。

想象一下，如果单片机是一双鞋子，那么它就是“万能鞋”。

它不仅具有启动、运行程序等基本功能，还可以实现各种控制和数据采集，包括温度、湿度、气压、声音、图像、运动等各种传感器数据。

与此同时，单片机支持众多编程语言，如汇编语言、C语言、C++语言等，方便用户根据需求对其进行开发。

总结

总上所述，Arduino其实就是一款简单易上手的单片机。

而ARM是一种嵌入式应用非常广泛的一种计算机体系架构。

树莓派就是基于ARM体系架构下的一种SoC开发板。

单片机就是一种嵌入式处理器，也就是嵌入式微控制器MCU（Micro Control Unit）。