什么是FPGA

立即下载 作者: 子阳
上传时间: 2024-04-12
关键词: FPGA CPU 硬件 电路 ASIC 执行 触发器 逻辑 麻烦 器件
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描述
1.FPGA与单片机的区别？
单片机和 FPGA的区别，本质是软件和硬件的区别。
单片机设计属软件范畴；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；
FPGA设计属硬件范畴，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；
二者最大的区别：单片机（无论哈佛总线结构或者冯诺依曼结构）均为取出指令 ->
执行，指令是顺序执行的（即使是中断，其发生后的中断服务程序也是顺序执行
的）；而 FPGA（包括 CPLD)是基于逻辑门和触发器的，它是并行执行方式，即当
CLOCK上升沿到来时，所有的触发器都会动作，它没有取出指令 ->执行这种操作，
数字电路中所有逻辑门和触发器（ D,SR等）均可以实现，它适合真正意义上的并
行任务处理。
2.单片机、 FPGA、DSP、ASIC的区别
1、ASIC原本就是专门为某一项功能开发的专用集成芯片，集成度很低，成本很低，可是
够用了。后来 ASIC发展了一些，称为半定制专用集成电路，相对来说更接近 FPGA，甚至
在某些地方， ASIC就是个大概念， FPGA属于 ASIC之下的一部分。
2、FPGA基本就是高端的 CPLD，数字电路。这种器件是用逻辑门来表述性能的。本身他
就是一堆的逻辑门，与非门、或非门、触发器（可以用与非门形成吧）等基本数字器件，
编程决定了有多少器件被使用以及它们之间的连接。通过硬件描述语言把它转成电路连接，
从最基本的逻辑门层面上连接成电路（参见数字电路书上那些全加器触发器什么的）。应
该说，虽然看起来像一块 CPU，其实是完全硬件实现的。它是在 PAL、GAL、EPLD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。 FPGA在抗干扰，速度上有很大优势。
后来因为写代码麻烦，对控制部分比较薄弱，本来跟其他 CPU配合使用，即麻烦的算法
CPU提交给 FPGA，FPGA算完把结果再返回给 CPU。可是这样外围电路就变得麻烦。
于是提出了 SOC设计方法，就是直接在 FPGA里写一个 CPU出来，既然 FPGA万能，做个
CPU自然毫无压力。
这
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