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FPGA和单片机有什么不同?FPGA和单片机的区别

2022-04-02 16:42
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大部分电子工程师需要学习许多硬件知识,其中包括FPGA和单片机,不同的硬件有不同的用法和特点,FPGA和单片机是工程师日常生活中经常接触的硬件,需要熟悉它们的用法和特点、区别。今天将详谈FPGA和单片机的基础知识,分享它们的区别。

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FPGA全称为Field-Programmable Gate Array,中文含义为现场可编程门阵列。FPGA是作为专用集成电路(ASIC)领域中的半定制电路而出现的,它克服了定制电路的不足,也解决了PAL、GAL、CPLD等可编程器件门电路的缺点。

单片机英文名为Single-Chip Microcomputer,全称为单片微型计算机和微控制器,是将中央处理器、存储器、定时/计数器、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。

FPGA和单片机的区别如下:

1、结构上的区别

单片机是微处理器结构,采用的是哈佛总线结构或冯诺依曼结构,单片机结构简单体积小,价格便宜,应用广泛。

FPGA是查找表结构,它的程序不用考虑芯片的结构,偏重于时序上的问题,FPGA结构复杂,功能强大,通常应用在通信领域等毕竟高端的场合,价格比单片机贵。

同时,单片机是通过加载模块软件实现某种功能,属于成型芯片;FPGA是用来设计芯片的芯片,是属于半定制芯片。

2、速度上的区别

单片机是单线程执行,程序语句需要等待单片机周期才能执行,时间长速度慢。

单片机是硬件电路,运行速度直接取决于它的晶振速度,是并行结构,这导致FPGA系统稳定性高,适合高速接口电路,一次性执行多种操作,速度上快于单片机。

3、本质上的区别

FPGA和单片机的区别,本质上是硬件和软件的区别。

FPGA偏重于硬件电路,FPGA属于硬件范畴,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。

单片机偏重于软件,单片机设计属于软件范畴,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。

4、应用上的区别

单片机是单线程,所有指令是在控制器按顺序执行。

FPGA是逻辑单元,可做到并行执行,一次性执行多种操作。

5、入门难易程度

单片机结构简单,功能强,价格低,入门难度不高。

FPGA结构复杂,价格昂贵,入门难度不适合小白。

以上是FPGA和单片机的区别,希望对小伙伴们有所帮助。

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