PCB Blogu - FPGA mikro kontrolleyici ile karşı

FPGA, genellikle bir programlı Mantık Aygıtı (PLD) türüne ait dijital devrelerden oluşturulmuş integral bir çip. FPGA, özellikle birleşmiş devrelerin (ASIC) alanında yarı özellikli devre olarak ortaya çıktı. Bu sadece özelleştirilmiş devrelerin eksikliğini çözmüş değil, aynı zamanda orijinal programlayabilen cihazdaki programlı kapı devrelerin sayısının sınırını üstlenmiş. Onun elastik ve yeniden yapılandırılabiliğin in özellikleri var ve iletişim, dijital sinyal işleme ve içerikli sistemler gibi geniş alanlarda kullanılır. Programlı mantıklı birimlerden ve programlayabilen bağlantı kaynaklarından oluşan programlı bir mantıklı cihazdır.

Mikrokontrolör, merkez işleme birimi (CPU), tesadüf erişim hafızası (RAM), okunmasız sadece hafıza (ROM), çeşitli I/O portları gibi veri işleme kapasitelerini integre etmek için ultra büyük boyutlu integre devre teknolojisindir. Sistemleri kapatır. Zamanlar/sayıcılar gibi bir küçük ve büyük mikro bilgisayar sistemi (aynı zamanda gösterim devreleri, puls genişliği modülasyon devreleri, analog çarpıcılar, A/D dönüştürücüleri, etc.) gibi fonksiyonlardan oluşan küçük ve büyük bir mikro bilgisayar sistemi, sanayi kontrol alanında genişliğinde kullanılan tek silikon çipi ile birleştirilmiş

FPGA ve mikro kontrolleyici arasındaki fark fpga ï¼ № 137 karşısında;

1) Performans

FPGA ve mikrokontrolörlerin performansını karşılaştırdığında yapılacak görevlerin doğasını düşünmek gerekir. FPGA paralel işleme görevlerinde, mikrokontrolörler sonraki işleme için iyileştiriliyor.

FPGA birçok operasyon aynı anda yapabilir. Bu parallelizm FPGA'nin aynı işleme gereken uygulamalarda yüksek performansını sağlayabilir. Dijital sinyal işleme, görüntü işleme ve kriptografi gibi. Örneğin, FPGA birçok veri akışlarını paralel olarak işleyebilir, yüksek bandwidth sinyallerini veya yüksek çözümleme görüntülerini gerçek zamanlı işlemeyi sağlayabilir.

Mikrokontrolörler sonraki işleme görevleri için tasarlanmış. Onların performansı, CPU saat hızı, mimara ve eğitim seti gibi faktörler tarafından belirlenmiş.

2) Enerji tüketimi

Güç tüketimi, FPGA ve mikrokontrolörlerini karşılaştırdığında düşünecek bir anahtar faktördür, çünkü bu sistemin genel etkileşimliliğini, bateri hayatını ve sıcak yönetimini etkiler.

FPGA genelde mikrokontrollerden daha fazla güç kullanıyor. FPGA'nin güç tüketmesi, etkili mantıklı komponentlerin sayısına bağlı, bağlantıların değiştirme frekansına ve I/O aktivitesine bağlı. Yüksek performans paralel işleme gereken uygulamalarda, FPGA tarafından verilen performans avantajları güç tüketimini arttırabilir.

Mikrokontrolörler genelde FPGA'den daha az güç kullanıyor. Onların güç tüketiminin genellikle CPU saat hızı, periferal etkinliği ve makinede uygulanan güç yönetimi fonksiyonlarına bağlı. Birçok mikrokontrolör uyku modası ve dinamik voltaj düzenlemesi gibi gelişmiş güç yönetimi özellikleri içeriyor. Bu enerji tüketimini düşük aktivitet periyodları sırasında daha da azaltır.

3) Flexibility and Customization

FPGA programlanabilen mimara yüzünden yüksek fleksibilik ve özelleştirilebilir. Tasarımcıların özel ihtiyaçlarına dayanan özelleştirilmiş dijital devreler yaratmasına izin verir. FPGA içindeki mantıklı bloklar, bağlantılar ve I/O blokları farklı dijital fonksiyonlarını uygulamak için ayarlanabilir, basit mantıklı kapılardan karmaşık dijital sinyal işleme algoritmalarına kadar.

4) Geliştirme zamanı ve karmaşıklık

FPGA geliştirmesi daha karmaşık ve zaman tüketmesi. FPGA geliştirme süreci genellikle Hardware Description Language (HDL), VHDL veya Verilog gibi, Hardware Description Language (HDL) kullanarak yazma kodu içeriyor.

Mikrokontrolörler genelde daha basit ve hızlı geliştirme süreci var çünkü yazılım geliştiricileri daha tanıdığı gelişmiş programlama dilleri ve geliştirme ortamları kullanarak programlandırılabilir. Yüksek seviye dillerini, kütüphaneleri ve çerçevelerini kullanarak geliştirme sürecini basitleştirebilir ve gerekli işlemleri uygulamak ve test etmek için gerekli zamanı azaltabilir.

FPGA, donanım seviyesinde programlamak üzere kullanıcıların özel dijital devreleri oluşturmasına izin verilen çok düzenli bir devre. Büyük fleksibillik sağlıyorlar ve hızlı prototipleme ve yeniden yapılabilirken gereken kompleks uygulamalar için mükemmel. Diğer taraftan, mikrokontrolörler, işlemci çekirdeğini, hafızayı ve çeşitli periferal aygıtları tek çip haline birleştirir. Özellikle özellikle özel görevler için tasarlanmıştır ve ortalama karmaşık uygulamalar için basit ve etkili çözümler sağlayacaktır.