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单片机和FPGA的区别

单片机可以理解为集成在单一芯片上的微型计算机系统,麻雀虽小可是五脏俱全,也有运算器、控制器、存储器、总线及输入输出设备,采用也是存储程序执行的方式,对单片机的编程就是对其中的ROM写入程序,在加电后ROM中的程序会像计算机内存中的程序一样得到逐条的执行。当今的单片机还集成了A/D、D/A转换,并串口等多种与外界进行数据交换的手段。单片机计算速度和性能有限,但在一些基本控制上搓绰绰有余。

FPGA则是操控层次更低,所以自由度更大的芯片,对FPGA的编程在编译后是转化为FPGA内的连线表,相当于FPGA内提供了大量的与非门、或非门、触发器(可以用与非门形成吧)等基本数字器件,编程决定了有多少器件被使用以及它们之间的连接。只要FPGA规模够大,这些数字器件理论上能形成一切数字系统,包括单片机甚至CPU。FPGA在抗干扰,速度上有很大优势。



单片机和FPGA的区别,本质是软件和硬件的区别。

单片机设计属软件范畴;它的硬件(单片机芯片)是固定的,通过软件编程语言描述软件指令在硬件芯片上的执行;

FPGA设计属硬件范畴,它的硬件(FPGA)是可编程的,是一个通过硬件描述语言在FPGA芯片上自定义集成电路的过程;

主要是结构上的区别

单片机是一种微处理器,类似于电脑CPU的,它一般采用的是哈佛总线结构,或者冯诺依曼结构,对单片机的编程很大程度上要考虑到它的结构和各个寄存器的作用,单片机用途比较广,一般用在控制流水线上,还有日 常你看得到的东西上!

FPGA 它的结构是查找表结构,其程序不用去太考虑芯片的结构,要注意的是时序上问题,它的结构比较复杂,功能也很强大,一般应用在通信领域等比较高端的场合,目前在国内FPGA还算是一个新兴的行业,当然它的价格也要比单片机贵得多!

二者最大的区别:单片机均为取出指令->执行,指令是顺序执行的(即使是中断,其发生后的中断服务程序也是顺序执行的);而FPGA(包括CPLD)是基于逻辑门和触发器的,它是并行执行方式,即当CLOCK上升沿到来时,所有的触发器都会动作,它没有取出指令->执行这种操作,数字电路中所有逻辑门和触发器(D,SR等)均可以实现,它适合真正意义上的并行任务处理




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