【每日话题】51单片机，STM32，FPGA之间有什么联系吗？有奖

2万 · 2020-3-31 09:30

本话题得到大家热烈讨论，原定1名获奖者，但有2名用户贡献了精彩回答，所以恭喜：

@lylam18 @dengjunqing 获得论坛送出的小礼物！

请获奖用户给小喇叭发邮件：wangyq@21ic.com

为防止冒领，邮件格式为：51单片机 + 用户名 + 注册邮箱 + 姓名 + 电话 + 地址

奖品自开奖起为获奖用户保留两周（2020年4月1日至 2020年4月14日），逾期未领奖视为自动放弃。

大家好~

前两天有位学生小哥哥问：

他学过C，数电，模电，微机，没学过51，STM32，可以直接学FPGA吗？

所以在这里，小喇叭替这位用户征集回答~

欢迎大家从：

1、类型

2、功能

3、行业现状等角度，一起讨论看看哈~

本话题结束后，将于2020年4月1日，选出1位优质参与用户，赠送小礼物。

1万 · 2020-3-31 09:34

必须支持啊

只看该作者 · 2020-3-31 09:40

毫无联系，如果说有联系，就是都是芯片，功能越来越强大

1万 · 2020-3-31 10:01

FPGA属于硬件平台方面的，跟51 STM32 区别还是很大的，FPGA基本上都是并行的，里面很多逻辑方面的知识。只要学过电路，模电，数电的话都好理解没学过51.STM32不要紧的

1万 · 2020-3-31 10:04

51单片机，STM32，FPGA之间都可以编程, 以实现定制化的功能电路.

2万 · 2020-3-31 10:11

只要掌握了编程语言和编程技巧其它就如同是红烧还是清蒸没有多大关系的

只看该作者 · 2020-3-31 10:14

都可以学
没有关系的
夸专业、行业都可以的

2万 · 2020-3-31 10:21

都是可以学习的东西，并不过时，多学一科找工作的时候也更有力，可惜的是，学好需要大量的时间精力，还是对岗位来学吧

只看该作者 · 2020-3-31 11:08

好啊。

只看该作者 · 2020-3-31 11:37

只要掌握了编程的语法和小技巧，啥单片机都一样吧，反而硬件上需要花点功夫

只看该作者 · 2020-3-31 11:38

本帖最后由 csdnpurple 于 2020-3-31 11:41 编辑

有联系，我们多数大学的电磁学的课程是断档的，从模电、数电直接跳到MCU cpu应用，很少涉及从门电路到芯片的设计课程，fpga就是其中的一个分支，fpga可以类比成可以编程的mcu，也就是说当你学习了模电数电、mcu应用，fpga就会了解到整个电子世界大厦的全貌了。

只看该作者 · 2020-3-31 11:44

声明：
没学过FPGA，以下个人对它的理解可能有误，由此引发的问题概不负责，接收批评，拒绝赔偿（包括：心理的、生理的、物质的等）

long long ago刚入门时，对控制电机、还有多轴联动摸不着头绪，听到了FPGA，仿佛黑暗中看到了1丝曙光。。。。
计划学，但是你们懂的，咱这个坑很大

，一直没闲着拼命学东西，也一直没抽出精力学FPGA，练半本书也没读过
直到用单片机解决了这些问题，我放弃了它

首先：没学过51，STM32，可以直接学FPGA吗？
答案是肯定的，没学，可直接学FPGA，因为它俩是两个概念，估计学过单片机的人，学FPGA也要暂时掏空脑壳

，换一种思维来学习
不过学过很定比没学好，因为我们学单片机的时候并非只是编程，一路上外围硬件原理也跟着学了很多，所以说学了有帮助

单片机:或者说CPU
同一时刻只能执行一个任务
通过线程可以实现多任务同时运行
但实际上还以1个1个执行，只不过看起来像是同时运行，
当然不是特别的场合，这种软件任务并行可以满足需求

而FPGA属于硬件类:
相当于一推与门，非门，触发器的组合，（逻辑电路需要一步一步运行吗？？不需要，它们存在逻辑关系，但是同时运行的）
因此可以并行运行的，真正意义上的“同时运行”，
所以说在时效性、和速度上优于单片机

FPGA编程
对fpga编的程序其实不是让它用来执行的，
而是搭建fpga的内部结构，也就决定它内部这些与门非门触发器的连接方式，
个人认为："以软件方式来搭建硬件电路"：通常我们设计的电路，是在物理硬件上实现的，而这个则是通过软件“捏”出来的，不合适可以重新捏，可增可减，可裁剪（←不知这么说正不正确，错了不要怪我，我没学过

）

总结：
单片机 fpga的区别和各项优势。
单片机：控制能力强。时序实现能力弱，组合逻辑能力较强。
FPGA：控制能力较弱，组合逻辑能力较强，时序实现能力强。
总的来说：fpga在频率范围和逻辑实现方面要高出单片机。但是由于没有指令系统。所以控制和运算能力比较弱。

应用中：CPU和FPGA是组合使用的，由于CPU的指令周期可能比较长，配上1块FPGA协助做预判处理，是很有意义的

以上！！！

只看该作者 · 2020-3-31 13:06

本人电子信息工程专业毕业，上学那会都是先学完C++，模电数电，51单片机，可编程逻辑，数字信号处理，嵌入式等等之后才学的FPGA，必须先打好基础，这也应了李云龙那句话：没有这些家底，老子敢跟坂田硬碰硬拼刺刀，做梦吧你！

只看该作者 · 2020-3-31 15:39

都是大佬

只看该作者 · 2020-3-31 17:17

51和stm32都是单片机，FPGA……额……就是FPGA。

简单想象一台电脑主机，里面包括了CPU、寄存器以及其他设备；把这些东西缩成一小块，胶水灌进去封装后就是一片单片机。
然后再想象一块电路板，上面排列着许许多多的开关、门电路，然后把这块电路板缩成一小片，就是一片FPGA。

51和STM32的差别，就如同两台性能、价格不同的主机一样。
51、STM32都各自包含了一个系列的单片机。常说的51单片机指的是采用51内核、兼容Intel8031指令系统的8位单片机；外设简单，工作频率较低，通常在8M~16M。而STM32系列则是32位单片机，采用ARM内核、精简指令集，外设丰富，工作频率高，H7系列的工作频率最高的到480M。
至于什么是内核架构、什么是指令集，三言两语我是讲不清楚的。可以粗犷地想当然——架构就是东西摆放的位置：数据、指令程序怎么放，CPU走哪些路线去调用这些东西。指令集就是动作命令，不同指令集的单片机执行某个动作的命令是不一样的。具体可以看一下微机原理这类书。

不过我猜学生小哥哥顾虑的不是这个，他想问的是在学习这两个单片机的时候有什么不同。其实没什么大的不同，现在单片机开发都是用C语言，所以指令集不同其实是体验不出来的，至于外设调用、寄存器设置这些都是查芯片手册，也没什么实质上的区别。我的建议是51单片机浅尝辄止，然后去玩STM32，不要有什么顾虑，复杂的会了，简单的也就会了。

现在说FPGA，一直有人说单片机是软件、FPGA是硬件。这一开始很容易让人疑惑，两个东西都是一块小小的芯片，而且都是在软件上编程实现功能，怎么的就一个软件一个硬件了？
我们给单片机编程、烧写，是为了将程序存到单片机里面的存储单元里，然后CPU才能读取指令、执行相应代码。但是给FPGA编程有所不同，前面说了，FPGA就像是一块电路板上排列了密密麻麻的开关和门电路，想象一下，这些器件原本独立排列，互不相连，我们在电脑上利用verilog编程，然后编译、下载，这时候下载的不是程序，而是我们在程序中表达的各部分逻辑关系，在FPGA上的各个元器件就根据这些逻辑关系连接起来，如同用一个特定的硬件电路实现我们需要的功能。所以常说单片机是软件，FPGA是硬件，这就是两者的区别。

再说到执行速度，理所当然的，频率越高执行速度越快，但是单片机和FPGA有串行、并行的区别。单片机串行很好理解，数字处理总是要一位一位地来，但是FPGA的并行怎么理解？
不妨再想象两个芯片，一个是单片机，一个是FPGA。两个芯片各有A\B\C\D五个输入信号，现在要读取这五个信号。为了直观，假设两者频率一样。单片机一次只能读取一个信号，要完成五个信号的采集至少要经过五个指令周期。而FPGA是硬件电路的连接，不需要经历CPU调用程序、处理数据这个过程，只要有电信号施加在引脚上，电路立即就能反应，它的速度至少是单片机的五倍。FPGA常常用在高频信号处理上就是类似的道理。

我刚学的时候常常纠结，51简单好玩，STM32很流行，FPGA有这么强大，到底要不要都学一遍？我猜提问的学生小哥哥可能也是这种纠结。对此，我还是建议学STM32，FPGA虽然是好东西，但是应用面比较窄，如果不是相关专业，基本上就算学了也不会有什么大的用处。就学生而言，STM32足以应对大部分需求，而且也符合技能树的发展方向嘛。FPGA开发板那么贵，实在有精力，把ARM架构熟悉了，再往上点Linux技能吧。
若还是纠结，也可以学学DSP，也比FPGA好一些。至于DSP和单片机的区别，写出来又是一大段，学生哥哥没问，我就懒得写了。

只看该作者 · 2020-3-31 17:35

这个要说全很难，要综合考虑，没能力说出来

1万 · 2020-3-31 18:43

51 stm32 fpga
共同点，都有数字电路。都需要软件。
不同点，51 stm32 用汇编，或c。fpga用硬件描述语言vhdl或verilog或其他支持的图形语言。

1万 · 2020-3-31 22:37

以我了解FPGA和51，STM32之类的单片机的异同点：
相同点都是属于硬件电路部分，都需要编程软件。只是编程语言不同，51和STM32可以用汇编或C语言或C++；而FPGA是用硬件描述语言vhdl或verilog或直接门电路图形语言。
还有51、STM32都是单片机处理器，只是51和STM32内核指令和架构不同。而FPGA是门电路组合，而且FPGA可以编程实现单片机，现在很多IC设计都用FPGA来模拟设计单片机IC。

目前市场上FPGA主要只有几家能做的比较好。而单片机IC设计厂家就非常多了。

2万 · 2020-4-1 11:10

lylam18 发表于 2020-3-31 11:44
声明：
没学过FPGA，以下个人对它的理解可能有误，由此引发的问题概不负责，接收批评，拒绝赔偿（包括：心 ...

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2万 · 2020-4-1 11:10

dengjunqing 发表于 2020-3-31 17:17
51和stm32都是单片机，FPGA……额……就是FPGA。

简单想象一台电脑主机，里面包括了CPU、寄存器以 ...

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