FPGA开发与ARM(单片机)开发的区别

我是同时做过FPGA开发(verilog)与ARM(c)开发，有很多人说学了单片机再学习FPGA会比较好过度。理由是单片机的C语言与FPGA的verilog语言很像。我不太赞成这一个说法，理由是：单片机的C语言是串行执行的，FPGA的verilog是并行执行的。虽然两者看上去语法差不多，但是语言所代表的含义完全不同。C语言最终到芯片中后是二进制代码，verilog语言最终到芯片是电路。举个例子，同样实现两个led灯的闪烁，一个是10hz，一个是5hz。

/********************************************************************************************************************************/

void isr(void){//1ms的中断

static u32 cnt_led1,cnt_led2;

cnt_led1++;

cnt_led2++;

if(cnt_led1>=50)

{

LED1=~LED1;

cnt_led1=0;

}

if(cnt_led2>=100)

{

LED2=~LED2;

cnt_led2=0;

}

int main(void)

{

INIT_LED();

INIT_ISR();

while(1)

{

}

/**********************************************************************************************************************************/

module LED(

CLK,

LED1,

LED2

);

input wire CLK;

output reg LED1=0;

output reg LED2=0;

reg [31:0]cnt1=0;

reg [31:0]cnt2=0;

always@(posedge CLK)//在时钟上升沿干的事情1

begin

if(cnt1<50*1000*50)begin

cnt1<=cnt1+1;

end

else begin

LED1<=~LED1;

cnt1<=0;

end

always@(posedge CLK)//在时钟上升沿干的事情2

begin

if(cnt2<50*1000*100)begin

cnt2<=cnt2+1;

end

else begin

LED2<=~LED2;

cnt2<=0;

end

endmodule

/**********************************************************************************************************************************/

可以发现，单片机实现两个“任务”可以用定时器中断实现，本质意义上来说是串行执行。

FPGA实现两个“任务”可以用时钟上升沿触发，而且一个时钟上升沿可以触发多个“任务”。

/**********************************************************************************************************************************/

再举个例子，输出3路12bit的DAC。

/********************************************************************************************/

unsigned int get_dac1;

unsigned int get_dac2;

unsigned int get_dac3;

int main(void)

{

DAC_INIT();

while(1){

*((unsigned int *)DAC1)=get_dac1&0x3ff;//第一步

*((unsigned int *)DAC2)=get_dac2&0x3ff;//第二步

*((unsigned int *)DAC3)=get_dac3&0x3ff;//第三步

}

/********************************************************************************************/

module OUT_DAC(

CLK,

DAC1,

DAC2,

DAC3,

BUFF_DAC1,

BUFF_DAC2,

BUFF_DAC3

);

input wire [11:0]BUFF_DAC1;

input wire [11:0]BUFF_DAC2;

input wire [11:0]BUFF_DAC3;

output reg [11:0]DAC1;

output reg [11:0]DAC2;

output reg [11:0]DAC3;

always@(posedge CLK)

begin

DAC1<=BUFF_DAC1;//第一步

DAC2<=BUFF_DAC2;//与上一步是同时执行

DAC3<=BUFF_DAC3;//与上一步是同时执行

end

endmodule

/********************************************************************************************/

从上面的例子我们可以得到：ARM的3个DAC输出是有先后的，FPGA的3个DAC输出是没有先后的。

所以我们常常听到别人说，FPGA比ARM运行速度“快”！

/********************************************************************************************/

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