一、fpga和單片機的區別
1、結構上的區別
單片機是(shi)一種(zhong)微(wei)處理(li)器(qi),類似于(yu)電(dian)腦CPU,它一般(ban)采用的是(shi)哈佛總線結構(gou)或者馮諾依曼結構(gou),對單片機的編程很大程度上要考(kao)慮到(dao)(dao)它的結構(gou)和各個(ge)寄存器(qi)的作用。單片機用途比較(jiao)廣,一般(ban)用在控制流水線上,還有日常我們(men)看得(de)到(dao)(dao)的東西上。
FPGA的結構是查找表結構,其程序不用太考慮芯片的結構,要注意的是時序上問題。它的結構比較復雜,功能也很強大,一般應用在通信領域等比較高端的場合。目前在國內FPGA還(huan)算(suan)是(shi)一個新興的行業,其價格也要比單(dan)片機(ji)貴得多。
2、速度上的區別
單(dan)片機是單(dan)線程執行,程序語句需要等(deng)待單(dan)片機周(zhou)期才能(neng)執行,時(shi)間長速(su)度慢。FPGA是硬件電(dian)路,是并(bing)行結構,這(zhe)導致FPGA系統穩定性(xing)高(gao),適合高(gao)速(su)接口(kou)電(dian)路,一(yi)次性(xing)執行多種操(cao)作,速(su)度上快于單(dan)片機。
3、本質區別
FPGA和單片機(ji)的區別(bie),本(ben)質(zhi)上是軟件(jian)和硬件(jian)的區別(bie),FPGA更偏向于硬件(jian)電(dian)路(lu),而單片機(ji)更偏于軟件(jian)。
單(dan)片(pian)機設計屬軟件(jian)(jian)范疇,它的(de)(de)硬件(jian)(jian)(單(dan)片(pian)機芯(xin)片(pian))是(shi)固定(ding)的(de)(de),通過(guo)軟件(jian)(jian)編程(cheng)語言(yan)描述軟件(jian)(jian)指(zhi)令在硬件(jian)(jian)芯(xin)片(pian)上的(de)(de)執(zhi)行。
FPGA設(she)計屬硬(ying)(ying)件(jian)范(fan)疇(chou),它的硬(ying)(ying)件(jian)(FPGA)是可編程的,是一個通過(guo)硬(ying)(ying)件(jian)描述語言在FPGA芯片上(shang)自(zi)定義(yi)集成電路的過(guo)程。
4、應用上的區別
單片機(ji)是單線程(cheng),所有指令是在控制(zhi)器按順序執行。FPGA是邏輯單元,可(ke)做到并(bing)行執行,一次(ci)性(xing)執行多(duo)種操作。
5、入門難易程度
單片機通過軟件編程語言描述軟件指令在硬件芯片上的執行,學習門檻較低;FPGA通過硬件描述語言在芯片上自定義集成電路,學習門檻較高,需要依賴硬件平臺和儀器。因此,對(dui)于(yu)初學者(zhe)或(huo)對(dui)成本敏(min)感的(de)項(xiang)目,單(dan)片機可(ke)能是更(geng)好的(de)選擇(ze);而對(dui)于(yu)需要(yao)高性(xing)能計算、高速信號處(chu)理或(huo)復雜算法的(de)項(xiang)目,FPGA可(ke)能更(geng)適合。
二、fpga與單片機前景比較
FPGA和單片機都是數字電子系統中的重要組成(cheng)部分,但是它們的應用領域和前景有所不同(tong)。
FPGA主(zhu)要應(ying)用(yong)(yong)于需要高度個(ge)性(xing)化、高性(xing)能(neng)、高可(ke)靠性(xing)的(de)場(chang)合,例如(ru)高速數(shu)據采集、數(shu)字信(xin)號處理、嵌入式圖(tu)像處理、機(ji)器視(shi)覺(jue)等(deng)領域(yu)。FPGA的(de)可(ke)編程性(xing)使得它能(neng)夠滿(man)足(zu)不同領域(yu)、不同應(ying)用(yong)(yong)的(de)需求,而且具有(you)很(hen)高的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)和(he)可(ke)重用(yong)(yong)性(xing),可(ke)以幫助開(kai)發人(ren)員快速實現各種應(ying)用(yong)(yong)需求。FPGA的(de)應(ying)用(yong)(yong)前(qian)景(jing)很(hen)廣闊,目前(qian)在(zai)云計算(suan)、物聯網、人(ren)工智能(neng)等(deng)領域(yu)也(ye)有(you)廣泛的(de)應(ying)用(yong)(yong)。
而單(dan)片機則主(zhu)要應用(yong)于(yu)低(di)功耗、小型化、低(di)成(cheng)本、固定功能(neng)的(de)(de)應用(yong)場(chang)合,例(li)如智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)、工(gong)業(ye)自動化、醫療設(she)備、汽車電子等領域。單(dan)片機的(de)(de)特點是功能(neng)固定,但是具有很(hen)高的(de)(de)可靠性(xing)和成(cheng)本效益。隨著(zhu)物(wu)聯網、人工(gong)智(zhi)能(neng)等新技術的(de)(de)快(kuai)速發展(zhan),單(dan)片機也在(zai)不斷(duan)發展(zhan)新的(de)(de)應用(yong)場(chang)景,如智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)、智(zhi)能(neng)交(jiao)通(tong)、智(zhi)能(neng)農業(ye)等。
總的來說,FPGA和單片機的應用領域和前景有所不同,但是兩者在數字電子系統中都扮演著重要的角色。隨著科技的不斷進步和應用需求的不斷擴大,FPGA和單片機的應用前景(jing)仍然非常廣(guang)闊。