Razlika med FPGA in mikrokontrolerjem

FPGA proti mikrokontrolerju

V svetu elektronike in digitalnega vezja je izraz mikrokontroler zelo razširjen. Skoraj vsaka posamezna naprava, namenjena povezovanju in interakciji z računalnikom, ima vgrajen mikrokontroler v notranjosti za lažjo komunikacijo. Struktura mikrokrmilnika je primerljiva z enostavnim računalnikom, nameščenim v en čip z vsemi potrebnimi komponentami, kot so pomnilnik in časovniki, vgrajeni v notranjost. Programirano je za izvajanje nekaterih preprostih nalog za drugo strojno opremo. Field Programmable Gate Array ali FPGA je integrirano vezje, ki lahko vsebuje milijone logičnih vrat, ki jih je mogoče električno konfigurirati za izvajanje določene naloge.

Sama osnovna narava FPGA omogoča, da je bolj prilagodljiv kot večina mikrokontrolerjev. Izraz polje programabilno vam že pove, da je mogoče celotno napravo FPGA reprogramirati tako, da opravi katero koli logično nalogo, ki jo je mogoče vgraditi v število vrat, ki jih ima. Vsa logična vrata lahko ponovno povežete z nastavitvami v mislih. Mikrokontrolerji že imajo svoj sklop vezja in navodil, ki jim mora slediti programer, da napiše kodo za ta mikrokontroler, ki ga omeji na določene naloge.

Prilagodljivost FPGA je cenovna, saj porabijo več energije kot običajni mikrokontrolerji, zaradi česar so neprimerni za aplikacije, kjer je odtok energije težaven. Če določite funkcijo FPGA v določeni vlogi, bi v primerjavi z mikrokontrolerji trajalo tudi precej dlje, ker bi morali vso kodo napisati iz nič in jo pretvoriti v strojni jezik. Z mikrokontrolerji lahko kupite pakete, ki so usmerjeni v določeno nalogo, in jih relativno hitro programirate po vaših natančnih specifikacijah. Ceno, povezano s FPGA, je mogoče vzeti tudi dobesedno, saj bi uporaba FPGA lahko proizvajalce stala veliko več kot pri preprostih mikroskontrolerjih. Zato FPGA običajno opazimo v izdelkih, ki so zelo zapleteni, vendar le z majhnim povpraševanjem. Ko povpraševanje naraste in postane potrebna množična proizvodnja, se vezje premakne na ASIC kot mikrokontroler, kjer so stroški proizvodnje manjši.

Povzetek:
1. Mikrokontrolerji so mini računalniki po meri v IC-ju, medtem ko so FPGA sestavljeni samo iz logičnih blokov, ki jih je mogoče električno preklopiti
2. Mikrokontrolerji porabijo manj energije kot FPGA
3. Pri nastavitvi FPGA je potreben precej daljši čas, medtem ko obstajajo pripravljeni vgrajeni mikrokontrolerji, ki se prodajajo za posebne namene
4. Gradnja naprav s FPGA je dražja od mikrokontrolerjev