fpga单片机

❶ 与单片机相比，FPGA的优势在哪里

1,FPGA运行速度快
FPGA内部集成锁项环,可以把外部时钟倍频,核心频率可以到几百M,而单片机运行速度低的多.在高速场合,单片机无法代替FPGA
2,FPGA管脚多,容易实现大规模系统
单片机IO口有限,而FPGA动辄数百IO,可以方便连接外设.比如一个系统有多路AD,DA,单片机要进行仔细的资源分配,总线隔离,而FPGA由于丰富的IO资源,可以很容易用不同IO连接各外设
3,FPGA内部程序并行运行,有处理更复杂功能的能力
单片机程序是串行执行的,执行完一条才能执行下一条,在处理突发事件时只能调用有限的中断资源;而FPGA不同逻辑可以并行执行,可以同时处理不同任务,这就导致了FPGA工作更有效率
4,FPGA有大量软核,可以方便进行二次开发
FPGA甚至包含单片机和DSP软核,并且IO数仅受FPGA自身IO限制,所以,FPGA又是单片机和DSP的超集,也就是说,单片机和DSP能实现的功能,FPGA一般都能实现

❷ 请问FPGA是如何与单片机通讯的

1 前言
现场可编程逻辑器件（FPGA）在高速采集系统中的应用越来越广，由于FPGA
对采集到的数据的处理能力比较差，故需要将其采集到的数据送到其他CPU 系统
来实现数据的处理功能，这就使FPGA 系统与其他CPU 系统之间的数据通信提到
日程上，得到人们的急切关注。本文介绍利用VHDL 语言实现 FPGA 与单片机
的串口异步通信电路。
整个设计采用模块化的设计思想，可分为四个模块：FPGA 数据发送模块，
FPGA 波特率发生控制模块，FPGA 总体接口模块以及单片机数据接收模块。本
文着重对FPGA 数据发送模块实现进行说明。
2 FPGA 数据发送模块的设计
根据RS232 异步串行通信来的帧格式，在FPGA 发送模块中采用的每一帧
格式为：1 位开始位+8 位数据位+1 位奇校验位+1 位停止位，波特率为2400。本
系统设计的是将一个16 位的数据封装成高位帧和低位帧两个帧进行发送，先发
送低位帧， 再发送高位帧， 在传输数据时， 加上文件头和数据长度， 文件头用
555555 来表示，只有单片机收到555555 时，才将下面传输的数据长度和数据位
进行接收，并进行奇校验位的检验，正确就对收到的数据进行存储处理功能，数
据长度可以根据需要任意改变。由设置的波特率可以算出分频系数，具体算法为
分频系数X=CLK/(BOUND*2)。可由此式算出所需的任意波特率。下面是实现上
述功能的VHDL 源程序。
Library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity atel2_bin is
port( txclk: in std_logic; --2400Hz 的波特率时钟
reset: in std_logic; --复位信号
din: in std_logic_vector(15 downto 0); --发送的数据
start: in std_logic; --允许传输信号
sout: out std_logic --串行输出端口
);
end atel2_bin;
architecture behav of atel2_bin is
signal thr,len: std_logic_vector(15 downto 0);
signal txcnt_r: std_logic_vector(2 downto 0);
signal sout1: std_logic;
signal cou: integer:=0;
signal oddb:std_logic;
type s is(start1,start2,shift1,shift2,odd1,odd2,stop1,stop2);
signal state:s:=start1;
begin
process(txclk)
begin
if rising_edge(txclk) then
if cou<3 then thr<="0000000001010101"; --发送的文件头
elsif cou=3 then
thr<="0000000000000010"; --发送的文件长度
elsif (cou>3 and state=stop2) then thr<=din;--发送的数据
end if;
end if;
end process;
process(reset,txclk)
variable tsr,tsr1,oddb1,oddb2: std_logic_vector(7 downto 0);
begin
if reset='1' then
txcnt_r<=(others=>'0');
sout1<='1';
state<=start1;
cou<=0;
elsif txclk'event and txclk='1' then
case state is
when start1=>
if start='1' then
if cou=3 then
len<=thr;
end if;
tsr:=thr(7 downto 0);
oddb1:=thr(7 downto 0);
sout1<='0'; --起始位
txcnt_r<=(others=>'0');
state<=shift1;
else
state<=start1;
end if;
when shift1=>
oddb<=oddb1(7) xor oddb1(6) xor oddb1(5) xor oddb1(4) xor
oddb1(3) xor oddb1(2) xor oddb1(1) xor oddb1(0);
sout1<=tsr(0); --数据位
tsr(6 downto 0):=tsr(7 downto 1);
tsr(7):='0';
txcnt_r<=txcnt_r+1;
if (txcnt_r=7) then
state<=odd1;cou<=cou+1;
end if;
when odd1=> --奇校验位
if oddb='1' then
sout1<='0';state<=stop1;
else
sout1<='1';state<=stop1;
end if;
when stop1=>
sout1<='1'; --停止位
if cou<4 then
state<=start1;
else
state<=start2;
end if;
when start2=>
tsr1:=thr(15 downto 8);
oddb2:=thr(15 downto 8);
sout1<='0'; --起始位
txcnt_r<=(others=>'0');
state<=shift2;
when shift2=>
oddb<=oddb2(7) xor oddb2(6) xor oddb2(5) xor oddb2(4) xor
oddb2(3) xor oddb2(2) xor oddb2(1) xor oddb2(0);
sout1<=tsr1(0);--数据位
tsr1(6 downto 0):=tsr1(7 downto 1);
tsr1(7):='0';
txcnt_r<=txcnt_r+1;
if (txcnt_r=7) then
state<=odd2;
end if;
when odd2=> --奇校验位
if oddb='1' then
sout1<='0';state<=stop2;
else
sout1<='1';state<=stop2;
end if;
when stop2=>
sout1<='1'; --停止位
if len="0000000000000000" then
state<=stop2;
else
state<=start1;
len<=len-1;
end if;
end case;
end if;
end process;
sout<=sout1;
end behav;
其中各信号的说明已在程序中标明了。波形仿真图如图2 所示。
图2 FPGA 数据发送时序仿真图
图中Din 写入值为3355H，波特率为2400Hz，Start 信号始终置逻辑1，即随时都
能发送数据。Reset 信号逻辑1 时复位，逻辑0 时电路开始工作。THR 是数据寄
存器，文件头、数据长度以及数据位都先寄存到THR 中，Len 是数据长度，TSR
是低8 位数据帧寄存器，TSR1 是高8 位数据帧寄存器。数据长度Len 定为02H，
发送时先发送低8 位55H，后发送高8 位33H，一共发送两遍。发送的数据格式
说明： 当发送55H 时， 其二进制为01010101， 则发送的数据的二进制数为
00101010111（ 1 位开始位+8 位数据位+1 位奇校验位+1 位停止位）。
单片机部分先对FPGA 发送过来的文件头进行确认，正确就接收文件，否则
放弃接收的数据。根据FPGA 发送模块的协议，对串口控制寄存器SCON 和波特
率控制寄存器PCON 的设置即可实现。

流程图发不上来，没有空间，要的话 留个邮箱给我！

❸ 怎样把FPGA当做单片机用

如果是简单逻辑功能能，FPGA会比单片机好的多，但要是涉及到数据的处理，那用FPGA就不一定够用了。比如做一个除法，对单片机而言很容易，但是对于FPGA呢？

❹ fpga与单片机，嵌入式的区别，感谢

一、主体不同

1、fpga：是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

2、单片机：是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术制成。

3、嵌入式：用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置。

二、作用不同

1、fpga：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。

2、单片机：不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。

3、嵌入式：以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

三、构成不同

1、fpga：采用了逻辑单元阵列LCA这样一个概念，内部包括可配置逻辑模块CLB、输入输出模块IOB和内部连线三个部分。

2、单片机：把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上。

3、嵌入式：是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。

❺ 为什么我觉得单片机开发比FPGA开发要难

当你熟悉单片机后，就会觉得单片机开发是比较容易的，如果你跨入这一行成为老司机后，你就会觉得，要做好一个东西，FPGA开发要难于单片机。

❻ 目前 单片机与cpld和fpga 哪个发展的更好

单片机是不是渐渐隐退？不会。除非fpga也能降到15人民币一下的。
发展前途我不敢断言。只能给你说出单片机。cpld和fpga的区别和各项优势。
单片机：控制能力强。时序实现能力弱，组合逻辑能力较强。
CPLD：控制能力较强，组合逻辑能力强。时序实现能力弱。
FPGA：控制能力较弱，组合逻辑能力较强，时序实现能力强。
总体来说。fpga和cpld在频率范围和逻辑实现方面要高出单片机一块。但是由于没有指令系统。所以控制能力比较弱。
假象一下。单片机碰到50Mhz以上的时钟基本就不能工作了。
但是让你为fpga做一套32位的指令系统并广泛运用~其实难度不亚于让单片机工作在100兆晶振下面。
主要看你喜欢什么了~

❼ FPGA、单片机的区别是什么

一、性质不同

1、FPGA（Field Programmable Gate Array）是在PAL、GAL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。

2、单片机（Single-Chip Microcomputer）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、

定时器／计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

二、优点不同

1、FPGA

（1） FPGA由逻辑单元、RAM、乘法器等硬件资源组成，通过将这些硬件资源合理组织，可实现乘法器、寄存器、地址发生器等硬件电路。

（2）FPGA可通过使用框图或者Verilog HDL来设计，从简单的门电路到FIR或者FFT电路。

（3）FPGA可无限地重新编程，加载一个新的设计方案只需几百毫秒，利用重配置可以减少硬件的开销。

（4）FPGA的工作频率由FPGA芯片以及设计决定，可以通过修改设计或者更换更快的芯片来达到某些苛刻的要求（当然，工作频率也不是无限制的可以提高，而是受当前的IC工艺等因素制约）。

2、单片机

（1）拥有良好的集成度；

（2）单片机自身体积较小；

（3）单片机拥有强大的控制功能，同时运行电压比较低；

（4）单片机拥有简易携带等优势，同时性价比较高。

(7)fpga单片机扩展阅读

单片机的特点可归纳为以下几个方面：集成度高；存储容量大；外部扩展能力强；控制功能强。

1、从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。

2、同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，使用极为灵活，这一功能无疑给使用者提供了极大的方便。

3、乘法和除法指令，这给编程也带来了便利。很多的八位单片机都不具备乘法功能，作乘法时还得编上一段子程序调用，十分不便。