單片機(jī)、ARM、FPGA嵌入式有什么區(qū)別?

1、結(jié)構(gòu)不同

單片機(jī)：單片機(jī)，或者叫微控制器，是一種集成度極高的電腦芯片，包括處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口等功能都集成在一個(gè)芯片上。主要用于控制其他硬件，如家電、工業(yè)控制等。

ARM：ARM是一種處理器架構(gòu)，它是基于RISC（Reduced Instruction Set Computing）的精簡指令集計(jì)算機(jī)。它可以通過加載不同的軟件實(shí)現(xiàn)不同的功能。ARM處理器體積小，功耗低，適用于移動(dòng)設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)。

FPGA：FPGA（Field Programmable Gate Array），即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，是一種可以讓使用者在購買后進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能編程的半導(dǎo)體設(shè)備。用戶可以按照自己的需要，通過硬件描述語言（HDL）設(shè)計(jì)硬件電路，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字邏輯功能。

2、功能性不同

單片機(jī)：單片機(jī)是專門為控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，通常包括一些內(nèi)置的功能模塊，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、I/O接口等。單片機(jī)通常適用于低成本、低復(fù)雜性、需要專用功能的應(yīng)用。

ARM：ARM架構(gòu)的處理器功能更強(qiáng)大，能夠運(yùn)行更復(fù)雜的軟件，如嵌入式操作系統(tǒng)和大型應(yīng)用程序。它的多核設(shè)計(jì)也使其可以進(jìn)行更復(fù)雜的并行計(jì)算。

FPGA：FPGA是一個(gè)空白的硬件平臺(tái)，開發(fā)者可以將任何數(shù)字邏輯電路下載到FPGA芯片上，實(shí)現(xiàn)不同的功能。因此，F(xiàn)PGA的功能完全取決于設(shè)計(jì)者的需求和設(shè)計(jì)能力。

3、性能不同

單片機(jī)：對(duì)于大部分單片機(jī)而言，處理能力有限，適合用于對(duì)性能要求不高的簡單控制系統(tǒng)。

ARM：對(duì)于需要較高處理能力的應(yīng)用，ARM提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力，可以處理圖形、音頻、視頻等復(fù)雜任務(wù)。

FPGA：FPGA可以進(jìn)行并行處理，因此在對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合，F(xiàn)PGA的性能優(yōu)勢(shì)非常明顯。

4、適用場(chǎng)合不同

單片機(jī)：主要應(yīng)用于簡單的控制系統(tǒng)，如家用電器、嵌入式設(shè)備等。

ARM：廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

FPGA：主要應(yīng)用于需要高速實(shí)時(shí)處理和并行處理的場(chǎng)合，如信號(hào)處理、圖像處理等領(lǐng)域。

5、成本不同

單片機(jī)：由于單片機(jī)集成度高，一般來說，成本較低。

ARM：由于其復(fù)雜的功能和高性能，ARM處理器的成本一般比單片機(jī)要高。

FPGA：FPGA通常是成本較高的一種，但其可編程的特性使得設(shè)計(jì)者可以在一個(gè)硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多種功能，從而降低整體開發(fā)成本。

6、開發(fā)難度不同

單片機(jī)：開發(fā)難度較低，一般使用C語言進(jìn)行開發(fā)。

ARM：開發(fā)難度中等，可以使用C語言和匯編語言進(jìn)行開發(fā)。

FPGA：開發(fā)難度較高，需要硬件描述語言進(jìn)行開發(fā)，同時(shí)需要對(duì)數(shù)字電路和邏輯設(shè)計(jì)有深入的理解。

拓展閱讀

單片機(jī)的概念

單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一種，它把微處理器、RAM、ROM、I/O口以及中斷系統(tǒng)等微電腦系統(tǒng)的主要部件，集成在一個(gè)芯片上，形成一個(gè)功能完善的微型計(jì)算機(jī)或微型數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

ARM的概念

ARM（Advanced RISC Machines），是一種基于精簡指令集（RISC）架構(gòu)的處理器。ARM處理器以其低功耗、小體積和高性能的特點(diǎn)，在嵌入式系統(tǒng)和移動(dòng)設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。

FPGA的概念

FPGA（Field-Programmable Gate Array），是一種可以通過編程改變硬件功能的集成電路，被廣泛用于系統(tǒng)級(jí)的設(shè)備中。