Rozdíl mezi FPGA a mikrokontrolérem

FPGA vs Mikrokontrolér

Ve světě elektroniky a digitálních obvodů je pojem mikrořadič velmi používán. Téměř každé jednotlivé zařízení, které je určeno k připojení a interakci s počítačem, má uvnitř zabudovaný mikrokontrolér, který usnadňuje komunikaci. Struktura mikrokontroléru je srovnatelná s jednoduchým počítačem umístěným v jediném čipu se všemi nezbytnými součástmi, jako je paměť a časovače, vložené dovnitř. Je naprogramován k provádění několika jednoduchých úkolů pro jiný hardware. Pole programovatelné hradlové pole nebo FPGA je integrovaný obvod, který by mohl obsahovat miliony logických bran, které mohou být elektricky konfigurovány pro provádění určitého úkolu.

Samotná povaha FPGA umožňuje, aby byla flexibilnější než většina mikrokontrolérů. Termín programovatelný v terénu vám již říká, že celé zařízení FPGA lze přeprogramovat tak, aby bylo možné provádět jakýkoli logický úkol, který lze vložit do počtu bran, které má. Můžete přepojit všechny logické brány a nakonfigurovat je podle úkolu. Mikrokontroléry již mají vlastní obvody a instrukční sady, které musí programátor dodržovat, aby mohl psát kód pro tento mikrokontrolér, který jej omezuje na určité úkoly.

Flexibilita FPGA přichází za cenu, protože spotřebovávají více energie než typické mikrokontroléry, což je činí nevhodnými pro aplikace, kde je problém s vypouštěním energie. Vytvoření funkce FPGA v určité roli by také trvalo mnohem déle ve srovnání s mikrokontroléry, protože byste museli psát veškerý kód od nuly a převést jej na strojový jazyk. U mikrokontrolérů můžete zakoupit balíčky, které jsou zaměřeny na určitý úkol, a jednoduše je naprogramovat přesně podle vašich specifikací. Cena související s FPGA lze také brát doslovně, protože používání FPGA může stát výrobce mnohem dražší než s jednoduchými mikrokontroléry. Proto se FPGA obvykle vyskytují u produktů, které mají vysokou míru složitosti, ale pouze s nízkou poptávkou. Jakmile poptávka vzroste a je potřeba hromadná výroba, obvod se přesune do ASIC jako mikrokontrolér, kde jsou výrobní náklady nižší.

Souhrn:
1. Mikrokontroléry jsou postavené mini počítače v IC, zatímco FPGA se skládají pouze z logických bloků, které lze elektricky znovu zapojit
2. Mikrokontroléry spotřebovávají méně energie než FPGA
3. Nastavení FPGA trvá podstatně déle, zatímco jsou připraveny vestavěné mikrokontroléry, které se prodávají pro konkrétní použití
4. Budování zařízení s FPGA je nákladnější než mikrokontroléry