MCU ,DSP和FPGA的区别

alibabawkl

这几种芯片都可以作为电极控制器的主控芯片吗，FPGA和其他的芯片有什么不一样的地方呢？

cne53102

MCU就是单片机，相对另两个简单、便宜常用，单独一个芯片就能运行，也内置一些常用的功能，譬如AD转换，PWM输出，定时器，运算速度满足一般应用的需求。
DSP是特别适合用来数字信号处理，譬如做图像处理（视频），音频，也适用于运动和电机控制，运算能力很强，有专用的硬件算法电路，运算能力比单片机强很多，如果你有持续的大量的数据需要处理，那就很适合DSP。
但需要注意的是，DSP就是DSP，它不适合用来做一些MCU或CPU做的事情，就像你不能拿你电脑里的显卡来做CPU使用一样，虽然实际上确实可以让显卡来运算一些东西，算的甚至比CPU还快，但功能是不一样的。
FPGA里面是数量非常大的可以任意组合的逻辑门，你可以随意修改，让它变成你想要的那种特殊的芯片，你想用它实现一个CPU也是可以的，或者任何其他功能，只要你选的那颗FPGA里的逻辑门数量足够多。
FPGA非常适合需要并行计算的场合，一般的处理器只能一下一下的去计算，如果你有几个甚至几十个输入，然后马上就要得到响应输出信号，那FPGA就很适合了，FPGA也可以用于做图像处理等应用，也适合做各种信号处理。

alibabawkl

太感谢了，回答的太全面了。

alibabawkl

cne53102 发表于 2015-12-28 11:16
MCU就是单片机，相对另两个简单、便宜常用，单独一个芯片就能运行，也内置一些常用的功能，譬如AD转换，PWM ...

FPGA芯片里面有存储器吗

cne53102

alibabawkl 发表于 2015-12-28 21:56
FPGA芯片里面有存储器吗

一般FPGA内部没有FLASH，需要外挂一个，然后在上电时加载。
但也有有的。

alibabawkl

cne53102 发表于 2015-12-28 22:22
一般FPGA内部没有FLASH，需要外挂一个，然后在上电时加载。
但也有有的。

哦，里面是没有定时器这些配置的吧。晶振呢？

cne53102

alibabawkl 发表于 2015-12-28 22:26
哦，里面是没有定时器这些配置的吧。晶振呢？

你可以在FPGA里面实现定时器的功能，那些逻辑门任意组合，你想要16位定时器可以，想要128位的定时器也可以的。

晶振一般使用有源晶振，从哪个管脚输入进去也看你心情，都可以任意配置的。

FPGA也可以用一些现成的软核来实现单片机的功能，并且可以修改配置，譬如你想要20个定时器之类的，也可以

alibabawkl

我只能说由衷的佩服 ，问下你是干什么行业的

cne53102

alibabawkl 发表于 2015-12-28 23:00
我只能说由衷的佩服 ，问下你是干什么行业的

电子爱好者，半个学生，来此学习电机。。

alibabawkl

cne53102 发表于 2015-12-28 22:54
你可以在FPGA里面实现定时器的功能，那些逻辑门任意组合，你想要16位定时器可以，想要128位的定时器也可 ...

能这么理解吗，MCU或者单片机是一种通用芯片，而DSP有专门用来电机控制的芯片，内含了电机控制的专用模块。FPGA则更加的快速，追求实时性

cne53102

alibabawkl 发表于 2015-12-29 20:27
能这么理解吗，MCU或者单片机是一种通用芯片，而DSP有专门用来电机控制的芯片，内含了电机控制的专用模块 ...

DSP不是专用于电机控制的芯片，DSP是专门处理数字信号的。
确实有面向电机控制优化的DSP，但这不代表所有的DSP都是搞电机的。
FPGA你可以认为是一种可以自己来定制修改内部结构的芯片，芯片内部电路连接是由你程序决定的，你可以用FPGA实现一种市面上不存在的特殊芯片，专用于你的应用，他最大的优势是硬件结构可以随意修改。

alibabawkl

cne53102 发表于 2015-12-30 13:20
DSP不是专用于电机控制的芯片，DSP是专门处理数字信号的。
确实有面向电机控制优化的DSP，但这不代表所 ...

我理解您对FPGA的解释，那么我还有一个问题就是普通的可以修改程序的芯片，通过修改程序去改变的不是其内部的电路吗？跟FPGA有什么不一样吗

cne53102

alibabawkl 发表于 2015-12-30 19:22
我理解您对FPGA的解释，那么我还有一个问题就是普通的可以修改程序的芯片，通过修改程序去改变的不是其内 ...

是这样的，单片机是根据程序去做这个做那个，它是不断的去读取FLASH里面的指令（程序）或数据，然后根据其内容来决定在那一刹那它做什么。
它芯片内部的CPU、定时器等电路，都是出厂时就制作好的，并不能修改。
CPU读到指令后，根据指令去设定定时器的状态、改变引脚电平、判断某个值或者做某种运算等。
它里面唯一能修改的东西，就是各个地方的高低电平，即0或1的状态。
不仅是单片机，ARM甚至电脑都是这样工作的。

而FPGA根本不是这种结构，它芯片里面整个平面都堆满了一个个最基本的“逻辑单元”，这些逻辑单元被看似井字形的线互相连起来，但这些线并不是一直通着的，这些线是否通，取决于你编写的程序（注意FPGA的程序并不是你所熟悉的C语言，他是描述硬件的语言VHDL或verilog），FPGA加载了你的程序，根据其描述的内容，修改这线的联通的状态，这样这些“逻辑单元”就可以按照你的需要来组合、连接，被改变的是真实的电路连接关系。

所以说FPGA可以成为你所希望的那一种特殊的芯片，并且是真的具有那样的内部结构的，不是软件虚拟出来的。

FPGA可以不需要像单片机或其他处理器那样一步一步的运算，你按照你的需要组合好这些逻辑单元，只要入口给上信号，出口就会有输出，你不需要等它去运算什么东西（实际上也有延迟，因逻辑门翻转的速度不是无限的，但延迟非常非常小）（如果想实现单片机那种逐步运算的效果也可以，完全可以用FPGA来实现一个单片机）

只要是用74系列那种与非门能实现的功能，你都可以原模原样用相同的方法在FPGA内部实现，一片FPGA可以提供成千上万甚至几百万个逻辑单元，你随意组合，只要逻辑单元的数量和智商都够用，多复杂都没关系，芯片商都是使用FPGA作为“开发模板”来研究和调试新设计的芯片的。

alibabawkl

cne53102 发表于 2015-12-30 22:41
是这样的，单片机是根据程序去做这个做那个，它是不断的去读取FLASH里面的指令（程序）或数据，然后根据 ...

您是真正的专家

bldc菜鸟

cne53102 发表于 2015-12-28 11:16
MCU就是单片机，相对另两个简单、便宜常用，单独一个芯片就能运行，也内置一些常用的功能，譬如AD转换，PWM ...

回答得漂亮！必须给赞，这个问题也困扰了我一段时间。

cne53102

alibabawkl 发表于 2015-12-31 07:42
您是真正的专家

不敢当，FPGA只是初学而已，目前还都是照葫芦画瓢，这也是我自己的理解，并非严谨的答案

kanlau

回答得漂亮！必须给赞

alibabawkl

cne53102 发表于 2015-12-31 12:46
不敢当，FPGA只是初学而已，目前还都是照葫芦画瓢，这也是我自己的理解，并非严谨的答案

有时候严谨的答案不一定能够给出容易理解的回答

cne53102

alibabawkl 发表于 2015-12-31 19:39
有时候严谨的答案不一定能够给出容易理解的回答

这个同意

xfz0916

回答得漂亮！必须给赞