簡單清楚地講明白FPGA，單片機(jī)和嵌入式之間的區(qū)別

2024-8-2 07:36| 發(fā)布者: admin| 查看: 232| 評(píng)論: 0

摘要: 今天來給大家講解一下FPGA單片機(jī)和嵌入式之間的區(qū)別。首先來說一下它們是什么？當(dāng)你每天拿起手機(jī)打電話或者上網(wǎng)的時(shí)候，你的數(shù)據(jù)幾乎都會(huì)通過FPGA進(jìn)行處理。當(dāng)下最熱門的科技話題，通信應(yīng)用的5g技術(shù)與數(shù)據(jù)中心的大數(shù) ...

今天來給大家講解一下FPGA單片機(jī)和嵌入式之間的區(qū)別。首先來說一下它們是什么？

當(dāng)你每天拿起手機(jī)打電話或者上網(wǎng)的時(shí)候，你的數(shù)據(jù)幾乎都會(huì)通過FPGA進(jìn)行處理。當(dāng)下最熱門的科技話題，通信應(yīng)用的5g技術(shù)與數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)處理，都是當(dāng)前FPGA主要的應(yīng)用場(chǎng)景，僅僅是在無線通信領(lǐng)域，F(xiàn)PGA便可以用于實(shí)現(xiàn)云合成、糾錯(cuò)編碼、基帶調(diào)制、解調(diào)以及系統(tǒng)控制的功能，還可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)，自動(dòng)增益和頻率控制，符號(hào)檢測(cè)，脈沖整形以及匹配濾波器等。

簡單清楚地講明白FPGA，單片機(jī)和嵌入式之間的區(qū)別

FPGA是在硬件上設(shè)計(jì)出你想要實(shí)現(xiàn)功能的電路，單片機(jī)則是在固定的硬件上，用軟件編程實(shí)現(xiàn)你想要的功能，而嵌入式系統(tǒng)則是一個(gè)專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精簡，在硬件和軟件上都只保留需要的部分，而將不需要的部分裁去。

簡單清楚地講明白FPGA，單片機(jī)和嵌入式之間的區(qū)別

打比方來說，F(xiàn)PGA就像是一塊鐵，想把這塊鐵變成什么樣子都需要靠自己去打造，而單片機(jī)和嵌入式就像已經(jīng)打造好了一把劍，或者一把刀，直接可以拿來使用。FPGA相對(duì)于單片機(jī)和嵌入式來說是更底下一層，它們兩個(gè)能做的FPGA都可以做，所以說FPGA結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

功能強(qiáng)大，價(jià)格成本更高。

區(qū)別：

第一點(diǎn)，從本質(zhì)上來說。FPGA偏向于硬件電路，單片機(jī)偏向于軟件編程，嵌入式則是一整套的架構(gòu)，包含硬件和軟件。FPGA設(shè)計(jì)屬于硬件領(lǐng)域，它的硬件是可編程的，用硬件描述語言去實(shí)現(xiàn)，就是用寫代碼來畫電路圖，代碼就是電路圖。而單片機(jī)和嵌入式則只有軟件編程語言去實(shí)現(xiàn)，就是用代碼來寫可執(zhí)行程序。

第二點(diǎn)，從性質(zhì)上來說。FPGA屬于設(shè)計(jì)，單片機(jī)和線路是都是應(yīng)用。

第三點(diǎn)，從速度上來說，F(xiàn)PGA由于是硬件電路，運(yùn)行速度直接取決于晶振速度，并行處理效率高，系統(tǒng)穩(wěn)定，特別適合高速接口電路。而單片機(jī)和嵌入式都是用軟件編程語言來實(shí)現(xiàn)的，所以是順序處理。所以相比較而言，F(xiàn)PGA的速度最快。

第四點(diǎn)，從應(yīng)用上來說。單片機(jī)可以做些簡單的功能和產(chǎn)品，例如電子表，公交卡，門禁卡，藍(lán)牙耳機(jī)，攝像頭，電視機(jī)盒等等。所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備，比如手機(jī)，手表，打卡機(jī)，復(fù)印機(jī)，錄像機(jī)，微波爐，汽車等等，都使用的是嵌入式系統(tǒng)。有些嵌式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但是大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是由單個(gè)程序來實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制邏輯。

簡單清楚地講明白FPGA，單片機(jī)和嵌入式之間的區(qū)別

FPGA可以做通信，軟件無線電，圖像處理，信號(hào)處理等等更復(fù)雜的部分。FPGA用的是VHDL或著Verilog HDL語言來編程，靈活性強(qiáng)。由于能夠進(jìn)行編程，除錯(cuò)，再編程等等重復(fù)操作，可以充分地進(jìn)行設(shè)計(jì)，開發(fā)和驗(yàn)證。當(dāng)電路有少量改動(dòng)時(shí)，更能顯示出FPGA的優(yōu)勢(shì)。它的現(xiàn)場(chǎng)可編程能力可以延長產(chǎn)品在市場(chǎng)上的使用壽命，而這種能力可以用來進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)或除錯(cuò)。

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