【普及篇】FPGA是啥啊?太难了

菇凉问：FPGA是啥？

1、FPGA是啥？

听说FPGA多年，每次都会问，什么是FPGA，我，我，我，不知道如何说起，难以回答。

集网络之所成：

FPGA是一种器件。

其英文名 feild programable gate array 。
通俗来说，是一种功能强大似乎无所不能的器件。通常用于通信、网络、图像处理、工业控制等不同领域的器件。
一直强调，逻辑设计不是程序员，因为在设计人员来看，写逻辑只是FPGA开发中最不重要的工作。所以不需要有什么代码(姑且这么称呼)优劣之争。

2、FPGA是一个做不完的梦

FPGA开发的流程，就是通过verilog/VHDL等硬件描述语言，经过EDA工具编译、综合、布局布线成为下载文件，最终加载到FPGA器件中去，完成所实现的功能。
依旧如故：
二三十年来，FPGA的结构基本上就没还是那个样子：
小小的芯片里面有非常多的查找表，这些查找表的组合，完成了或与非等数字逻辑的实现，再加上时钟模块实现时序，寄存器模块存储电路状态，RAM模块存储大量数据，IO与外部进行通信，一个最基础的FPGA芯片架设完毕。

新生产的FPGA，也只是在这个基础上加一些高速接口、专用运算模块DSP、嵌一个CPU或者arm。

3、FPGA的优缺点

FPGA优点：
（1） FPGA由逻辑单元、RAM、乘法器等硬件资源组成，通过将这些硬件资源合理组织，可实现乘法器、寄存器、地址发生器等硬件电路。
（2） FPGA可通过使用框图或者Verilog HDL来设计，从简单的门电路到FIR或者FFT电路。
（3） FPGA可无限地重新编程，加载一个新的设计方案只需几百毫秒，利用重配置可以减少硬件的开销。
（4） FPGA的工作频率由FPGA芯片以及设计决定，可以通过修改设计或者更换更快的芯片来达到某些苛刻的要求（当然，工作频率也不是无限制的可以提高，而是受当前的IC工艺等因素制约）。
FPGA缺点：
（1） 功耗大，价格贵。
（2） 开发门槛高。

4、FPGA与MCU的区别是什么？

以你每天的晚餐为例，MCU就像一个能力非常强的超人，它一个人就能很好的完成的任务，比如买菜、洗菜、切菜、做饭。而FPGA则像很多普通人的一个集合，买菜由配菜员负责，洗菜由洗菜工负责，切菜由切菜工负责，做饭由大厨师负责。
虽然结果都是你按时享受到了丰盛的晚餐，但MCU和FPGA的处理方法确有不同。

以上就是来自小白们的提问

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