Data PCB - FPGA vs mikrokawal

FPGA adalah cip terintegrasi yang berkomposen terutama dari sirkuit digital, yang dimiliki kepada jenis Peranti Logik yang boleh Diprogram (PLD); FPGA muncul sebagai sirkuit setengah-suai dalam medan sirkuit integrasi khusus (ASICs), yang tidak hanya memecahkan kekurangan sirkuit suai tetapi juga mengatasi keterangan bilangan sirkuit gerbang yang boleh diprogramkan dalam peranti yang boleh diprogramkan asal. Ia mempunyai ciri-ciri fleksibiliti dan konfigurasi semula dan digunakan secara luas dalam medan seperti komunikasi, pemprosesan isyarat digital, dan sistem terkandung. Ia adalah peranti logik boleh diprogramkan yang terdiri dari unit logik boleh diprogramkan dan sumber sambungan boleh diprogramkan.

Pemegang mikro ialah cip sirkuit terintegrasi yang menggunakan teknologi sirkuit terintegrasi skala ultra-besar untuk mengintegrasi kemampuan pemprosesan data seperti unit pemprosesan pusat (CPU), memori akses rawak (RAM), memori baca-sahaja (ROM), pelbagai port I/O, - dan mengganggu sistem Sistem mikrokomputer kecil dan meliputi yang terdiri dari fungsi seperti pemasa/pengukur (yang juga boleh termasuk sirkuit pemacu paparan, sirkuit modulasi lebar denyut, multiplekser analog, penukar A/D, dll.) terpasang ke dalam cip silikon tunggal, yang digunakan secara luas dalam medan kawalan industri.

Perbezaan antara FPGA dan microcontroller Ｏmicrocontroller vs fpga Ｏ

1) Performance

Apabila membandingkan prestasi FPGA dan mikrokawal, perlu mempertimbangkan sifat tugas yang mereka direka untuk dilakukan. FPGA hebat dalam tugas pemprosesan selari, manakala pengendali mikro optimum untuk pemprosesan sekuensial.

FPGA boleh melakukan operasi berbilang secara bersamaan. Paralelisme ini membolehkan FPGA mencapai prestasi tinggi dalam aplikasi yang memerlukan pemprosesan bersamaan, seperti pemprosesan isyarat digital, pemprosesan imej, dan kriptografi. Contohnya, FPGA boleh memproses aliran data berbilang secara selari, membolehkan pemprosesan masa sebenar bagi isyarat lebar band tinggi atau imej resolusi tinggi.

Pemegang mikro dirancang untuk tugas pemprosesan secara berturut-turut. Performasi mereka ditentukan oleh faktor seperti kelajuan jam CPU, arkitektur, dan set arahan.

2) Penggunaan tenaga

Konsum kuasa adalah faktor utama untuk dipertimbangkan bila membandingkan FPGA dan mikrokawal, kerana ia mempengaruhi keseluruhan efisiensi, kehidupan bateri, dan pengurusan panas sistem.

FPGA biasanya memakan lebih kuasa daripada pengendali mikro. Penggunaan kuasa FPGA bergantung pada faktor seperti bilangan komponen logik aktif, frekuensi tukar sambungan, dan aktiviti I/O. Dalam aplikasi yang memerlukan pemprosesan selari prestasi tinggi,keuntungan prestasi yang diberikan oleh FPGA boleh meningkatkan konsumsi tenaga.

Pemegang mikro biasanya memakan kekuatan kurang dari FPGA. Penggunaan kuasa mereka bergantung pada faktor seperti kelajuan jam CPU, aktiviti periferik, dan fungsi pengurusan kuasa dilaksanakan dalam peranti. Banyak pengendali mikro mengandungi ciri-ciri pengurusan kuasa maju seperti mod tidur dan peraturan tegangan dinamik, yang boleh mengurangkan konsumsi kuasa semasa masa aktiviti rendah.

3) Kefleksibiliti dan Penyesuaian

FPGA mempunyai fleksibiliti dan kemampuan suai yang tinggi disebabkan arkitektur yang boleh diprogramkan, membolehkan para perancang mencipta sirkuit digital suai berdasarkan keperluan khusus mereka. Blok logik, intersambung, dan blok I/O dalam FPGA boleh dikonfigur untuk melaksanakan berbagai fungsi digital, dari pintu logik sederhana ke algoritma pemprosesan isyarat digital kompleks.

4) Masa pembangunan dan kompleksiti

Pembangunan FPGA lebih kompleks dan memakan masa. Proses pembangunan FPGA biasanya melibatkan kod menulis menggunakan Bahasa Keterangan Perkasa (HDL), seperti VHDL atau Verilog.

Pemegang mikro biasanya mempunyai proses pembangunan yang lebih mudah dan lebih cepat kerana mereka boleh diprogram menggunakan bahasa pemrograman lanjut dan persekitaran pembangunan yang pembangunan perisian lebih biasa dengan. Menggunakan bahasa, pustaka, dan bingkai tinggi boleh mempermudahkan proses pembangunan dan mengurangkan masa yang diperlukan untuk melaksanakan dan menguji fungsi yang diperlukan.

FPGA adalah sirkuit integrasi yang sangat beragam yang membolehkan pengguna mencipta sirkuit digital suai dengan memprogram pada aras perkakasan. Mereka menyediakan fleksibiliti yang luar biasa dan sempurna untuk aplikasi kompleks yang memerlukan prototip dan konfigurasi semula yang cepat. Di sisi lain, pengawal mikro adalah sirkuit terintegrasi kompak yang menggabungkan inti pemproses, memori, dan pelbagai peranti peripheral ke dalam cip tunggal. Mereka direka secara khusus untuk tugas khusus dan menyediakan penyelesaian yang berkesan untuk aplikasi sederhana hingga sederhana kompleks.