FPGA与MCU的区别

FPGA和单片机(MCU)的区别

• 结构上的区别
• 单片机(MCU)是一种微处理器，类似于电脑CPU的，它一般采用的是哈佛总线结构，或者冯诺依曼结构，对单片机的编程很大程度上要考虑到它的结构和各个寄存器的作用，单片机用途比较广，一般用在控制流水线上。
• FPGA 它的结构是查找表结构，其程序不用去太考虑芯片的结构，要注意的是时序上问题，它的结构比较复杂，功能也很强大，一般应用在**通信**领域等比较高端的场合。
• 单片机是一个微控制器，通过加载模块软件来实现某种功能，单片机是成型的芯片;
• FPGA是用来设计芯片的芯片。
• 速度上的区别
  FPGA由于是硬件电路，运行速度直接取决于晶振速度，系统稳定，特别适合高速接口电路。单片机由于是单线程，哪怕是常用的M3系列流水线也是单线程执行，程序语句需要等待单片机周期才能执行。
• 本质上的区别
• FPGA和单片机的区别，本质上是软件和硬件的区别，FPGA更偏向于硬件电路，而单片机更偏于软件。
• 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;
• 应用上的区别
  应用上，差别更大。MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）最终所有的指令在一个MCU中都是顺序执行的，而FPGA由于是逻辑单元，很容易做到并行执行。
  MCU:微控制单元(Microcontroller Unit；MCU) ，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
• 入门的难易程度
  单片机比FPGA简单些，价格也低一些。要做PID算法控制的用单片机可以，STM32H7系列已经到600M+跑PID完全足够，如果是跑嵌入式的话可以上ARM芯片。涉及通信、图像等高速部分可以采用单FPGA模块。