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深度解析FPGA与嵌入式、单片机的区别

大家好,今天来给大家讲解一下FPGA,单片机和嵌入式之间的区别。首先来说一下它们都是什么?

 

FPGA是在硬件上设计出你想要实现功能的电路,单片机则是在固定的硬件上用软件编程实现你想要的功能,而嵌入式系统是个专用的计算机系统,结构精简,在硬件和软件上都只保留需要的部分,而将不需要的部分裁去。打个比方来说,FPGA就像一块铁,想要这块铁变成什么样子全靠你自己去打造,单片机和嵌入式就像已经打造好的一把剑,直接可以用。所以说FPGA相对于单片机和嵌入式来说是更加底下一层,它们两个能做的FPGA都可以做,所以说FPGA结构复杂,功能强大,价格成本高。

从本质上来说:

FPGA偏向于硬件电路,单片机偏于软件,嵌入式系统是一整套的架构,包含硬件和软件。FPGA设计属硬件领域,它的硬件是可编程的,使用硬件描述语言去实现,就是用写代码来画电路图,代码就是电路图;而单片机和嵌入式都是使用软件编程语言去实现,就是用代码来写可执行程序。

从性质上来说:

FPGA是设计,单片机和嵌入式都是应用。从速度上来说,FPGA由于是硬件电路,运行速度直接取决于晶振速度,系统稳定,特别适合高速接口电路,并行处理,效率高。单片机和嵌入式都是顺序处理,所以FPGA速度最快。

从应用上来说:

单片机可以做一些简单的功能和产品,例如:电子表、公交卡、蓝牙耳机、摄像头、门禁卡、电视机盒等;所有带有数字接口的设备,如手机、手表、微波炉、打卡机、复印机、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑;FPGA可以做通信、软件无线电、图像处理、信号处理等更复杂的部分。FPGA可以用VHDL或verilogHDL来编程,灵活性强,由于能够进行编程、除错、再编程和重复操作,因此可以充分地进行设计开发和验证。当电路有少量改动时,更能显示出FPGA的优势,其现场编程能力可以延长产品在市场上的寿命,而这种能力可以用来进行系统升级或除错。

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