FPGA与嵌入式一点见解


FPGA:即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

嵌入式系统(Embedded system),是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电器工程师协会(U.K. Institution of Electrical Engineer)的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。

下面以单片机为例介绍。

所以这两个概念不是同一层次的。前一概念是指硬件实现,后者则是系统层面的东西了。

单片机(比如很火的stm32或者ARM)的硬件架构已经决定了,用户通过编写指令控制单片机顺序执行任务。

FPGA可以看做许多逻辑门,用户通过HDL将逻辑门组织成电路。所以从应用层次上来说,FPGA更接近硬件。比如,要算一个4位加法,如果用单片机,最多就一个ADD指令,具体怎么实现你是管不了的;那么在FPGA上你可以采用不同的电路来实现(并行OR串行),执行效率和资源占用都可以精确到门级。

FPGA也可以作为嵌入式系统的计算核心。既然FPGA比单片机更接近硬件,那么FPGA可以模拟出一个单片机应该也不会感到奇怪吧?这就是所谓的“软核”。

所以单片机能做的FPGA也能做,FPGA能做的单片机不一定能做。

做FPGA构造的是硬件,单品机写的是软件。

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作者:杭州卿萃科技ALIFPGA

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