最大fpga_fpga最小硬件系统

1.嵌入式和fpga哪个好前景

2.基于FPGA的“2048”游戏综合设计

3.对于学习FPGA，大家有什么好方法吗？

4.关于FPGA和单片机的区别

5.FPGA和嵌入式有哪些区别于联系？

6.目前来看,嵌入式Linux和FPGA选哪个前景更好？

一家之言，欢迎指证：

DSP：数字信号处理器，处理器用哈弗结构，工作频率较高，能大幅度提高数字信号处理算法的 执行效率。

MCU：微控制器，主要用于控制系统，工作频率一般来说比DSP低，硬件上具有多个IO端口，同时也集成了多个外设，主要是便于在控制系统中的应用。至于ARM处理器，个人认为是MCU的高级版本，ARM本身只是一个内核，目前已经有多个版本。

CPLD：复杂可编程逻辑器件

FPGA：现场可编程门阵列

后两者都是可编程器件，CPLD目前一半用FLASH技术，而FPGA用SRAM技术，这就决定了FPGA需要用特定的配置技术。同时FPGA的规模要比CPLD大得多，但CPLD应用起来相对要简单的多。

嵌入式和fpga哪个好前景

fpga和单片机的区别有结构不同、速度不同、本质不同、应用不同、开发流程不同。

1、结构不同

单片机是微处理器结构，用的是哈佛总线结构或冯诺依曼结构，单片机结构简单体积小，应用广泛。FPGA是查找表结构，它的程序不用考虑芯片的结构，偏重于时序上的问题，FPGA结构复杂，功能强大，通常应用在通信领域等毕竟高端的场合。

2、速度不同

单片机是单线程执行，程序语句需要等待单片机周期才能执行，时间长速度慢。单片机是硬件电路，运行速度直接取决于它的晶振速度，是并行结构，这导致FPGA系统稳定性高，适合高速接口电路，一次性执行多种操作，速度上快于单片机。

3、本质不同

FPGA和单片机的区别，本质上是硬件和软件的区别。FPGA偏重于硬件电路，FPGA属于硬件范畴，它的硬件（FPGA）是可编程的，是一个通过硬件描述语言在FPGA芯片上自定义集成电路的过程。

单片机偏重于软件，单片机设计属于软件范畴，它的硬件（单片机芯片）是固定的，通过软件编程语言描述软件指令在硬件芯片上的执行。

4、应用不同

单片机是单线程，所有指令是在控制器按顺序执行。FPGA是逻辑单元，可做到并行执行，一次性执行多种操作。

5、开发流程不同

单片机开发相对简单，开发流程通常包括编写程序、编译、下载等步骤。而FPGA开发需要进行硬件电路设计和编程，开发流程相对复杂。

以上内容参考：百度百科-FPGA

基于FPGA的“2048”游戏综合设计

嵌入式和fpga两者比较，嵌入式前景比较好。

一、嵌入式即嵌入式系统，是一种专用的计算机系统；国内普遍认同的嵌入式系统定义是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统；嵌入式系统是软件和硬件的综合体。

二、嵌入式系统作为装置或设备的一部分，它是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

三、FPGA（Field Programmable Gate Array）是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

四、FPGA是一门技术，嵌入式是一种应用。FPGA的开发就是逻辑实现+约束+综合+仿真；嵌入式的开发流程是编码+编译+调试。

五、FPGA岗位非常有限，除了一线城市少数大厂，基本没有其它岗位（小公司你也看不上）。如果选择了FPGA，就只能在有限的几个公司混了。而且FPGA相对于嵌入式linux更需要懂硬件，甚至有时候要亲自动手搞点硬件。但是好处就是门槛高，可替代性差。

六、至于嵌入式linux，岗位多门槛也较为低一点。但是想更正贴主的一个思维：不管是嵌入式linux还是纯软件，开发语言远远不止c/c++，由于某些原因，c系列的语言用的越来越少。嵌入式其实跟纯linux软件并没有多大区别，只是编译的时候要做一下交叉编译而已。

对于学习FPGA，大家有什么好方法吗？

学号：17020110019 姓名：高少魁

嵌牛导读2048游戏在网页端与移动端均可以使用，本设计将该游戏移植到了硬件平台FPGA上，使用Digilent Nexys 4 DDR 开发板，使用Xilinx Vivado 用于搭建基于MicroBlaze 软核处理器的硬件运行环境，“2048”游戏主程序和VGA 显示控制等程序的编写在Xilinx SDK 上进行。游戏必需的上、下、左、右方向控制，在物理上由开发板上的按键实现，在软件层面通过查询方式实现。最终，嵌入式系统的运行结果将输出到显示屏上，包含4×4 棋盘方格、游戏得分和游戏结果。

嵌牛鼻子FPGA VGA 最小嵌入式系统 软核CPU

嵌牛正文

一、硬件设计

系统设计的整体电路框图如图所示

硬件部分由基于MicroBlaze 软核处理器的最小嵌入式系统和的输入输出模块构成。最小嵌入式系统以MicroBlaze 软核处理器、时钟模块（Clocking Wizard）、处理器系统复位模块（Processor System Reset）、调试模块（MicroBlaze Debug Module，MDM）、内置存储（LocalMemory）和外置存储接口模块（Memory Interface Generator，MIG）为核心，以AXI 总线互联模块（AXI Interconnect）作为处理器与外设的通信基础，以直接或间接挂载于其上的AXI 中断控制器（AXI Interrupt Controller）和中断请求集成器（Concat）作为中断信号的数据通路。

输入输出模块包括以下若干部分，它们均通过AXI 总线与处理器通信。UART 模块（AXI Uartlite）实现嵌入式系统与计算机的调试通信，GPIO 模块（AXI GPIO）实现按键输入，TFT 模块（AXI TFT Controller）把系统运行结果通过VGA 接口输出。

由于软件部分需要存储大量的，且TFT 模块要求显存不少于2MB，而处理器的内置存储空间不足，故使用MIG 模块以使用外置DDR2 存储。硬件系统共需要有三种不同频率的时钟信号：处理器需要100MHz 时钟、MIG 模块需要200MHz 时钟、TFT 模块需要25MHz 时钟，故Clocking Wizard 输出三路时钟。

要把上述嵌入式系统在FPGA 上实现，需要添加管脚约束。共有三处需要添加约束：时钟信号输入、GPIO 模块的按键输入和TFT 模块的VGA 接口输出。前两处在添加相应IP 核时以完成约束，TFT 模块的约束需要手动完成，即把红、绿、蓝三通道颜色信号和行、场同步信号约束到VGA 端子上。

二、软件设计

1.素材

嵌入式系统的运行结果，即“2048 ”游戏的状态需要以图形的方式输出到显示屏，因此需要把所有可能显示的较为复杂的内容预先制作好并存储起来。这些内容包括2~ 65536 共16个数字方块、用于显示得分的 0~ 9 这十个数字 、“得分”提示语 和游戏给出的“赢”和“输”的提示信息，均使用 Adobe Photoshop制作。然后，利用 Image 2 Lcd 工具软件把输出为 C 语言格式的数组备用。

2.主程序部分

主程序实现的功能为：配置硬件工作参数 、调用 VGA 显示部分的函数来显示两幅静态页面 、初始化游戏、初始化屏幕显示和 识别用户输入的控制信号并传输给游戏核心部分。

硬件工作参数包括GPIO 通道的数据传输方向 、 显存基地址 和 TFT 扫描方式 。 GPIO 用于获取用户输入的控制信息，因此方向为输入 TRI 寄存器的值配置为 0 x1F 。显存基地址为0x 87 E 00000 ，大小为 2MB ，该信息写入 AR 寄存器 。 TFT 显示控制器的工作参数为从左到右扫描、开启显示输出，相应地把 0x 1 写入 CR 寄存器。

程序开始执行时，首先调用VGA 显示部分的两个函数分别 2~ 65536 共 16 种不同数字方格的棋盘。 然后，调用函数开始一局新游戏并在屏幕上预先绘制好不需要更新的棋盘区域底框、“得分”提示信息和显示分数的区域的底框。 主程序使用查询的方式不断获取 GPIO 寄存器提供的用户输入信息。当有输入时，调用游戏核心部分的函数更新“棋盘”信息。

3.VGA显示部分

该部分程序按照一定的规则向显存写入数据以在显示屏上显示不同的内容。这些内容包括 2~ 65536 共 16 种数字方格的棋盘、得分信息、游戏进行时的棋盘和提示信息。

2~ 65536 共 16 种数字方格的棋盘在程序刚开始执行时显示，每幅画面大约显示 5 秒，用软件延时粗略控制。随着游戏的进行， VGA 显示部分不断读取“棋盘”，并把代表相应数字的绘制到显示器上。同时，它还读取得分信息，并绘制到预先设定的位置。如果“棋盘”上出现了“ 2048 ”，它输出“赢”的提示信息。如果“棋盘”上的方格均不能移动且没有出现“ 2048 ”，则显示“输”的提示信息。

4.游戏核心部分

游戏核心部分主要涉及对“棋盘” 的处理 ，程序把它抽象为 4 × 4 的二维数组。这部分的功能包括： 游戏初始化、 方块四个方向 的移动和合并策略、向棋盘添加一个新的方块、检查游戏的状态、计算得分和获取游戏的状态信息。

游戏初始化把得分清零，并向棋盘添加两个数字。方块四个方向的移动和合并策略与我们之前体验过的2048 游戏完全一致。方块移动后，“棋盘”上一定会增加一个新的方块，可能是2 或 4 ，概率为 9:1 。之后，程序检查“棋盘”上是否出现过 2048 。如果出现过（“棋盘”上至少有一个不小于“ 2048的方格），则游戏结束，通知 VGA 绘图部分显示“赢”的提示信息。如果没有出现过，则检查棋盘上的空余位置数量数量以以及方块是否还能移动。如果没有空余位置且方块不能继续移动，及方块是否还能移动。如果没有空余位置且方块不能继续移动，则游戏失败，通知则游戏失败，通VGA显示部分显示部分输出“输”的提示信息。接下来，输出“输”的提示信息。接下来，程序将通知程序将通知VGA显示部显示部分更新“棋盘”和得分的显示。分更新“棋盘”和得分的显示。

三、设计运行效果

运行效果如下图

关于FPGA和单片机的区别

如何学习FPGA？

既然FPGA对我们如此地重要，那么对于初学者来说，到底该如何学习呢？学习一门技术最好有合适的指导老师，这样对掌握FPGA技术更容易，可惜的是大部分的学校还未开设相关的课程，也缺少具有实践经验的老师，那么如何才能找到一种捷径帮助初学者快速学会如此具有竞争力的技术呢？我们公司从原来仅有1人，到目前为止已经发展成为了一支拥有30多人的FPGA团队，其中有一些成长的经历，在此希望能与大家一起分享。

（1）掌握FPGA的编程语言

在学习一门技术之前我们往往从它的编程语言开始，如同学习单片机一样，我们从C语言开始入门，当掌握了C语言之后，开发单片机应用程序也就不是什么难事了。学习FPGA也是如此，FPGA的编程语言有两种：VHDL和Verilog，这两种语言都适合用于FPGA的编程，VHDL是由美国军方组织开发的，在1987年就成为了IEEE的标准；而Verilog则是由一家明间企业的私有财产转移过来的，由于其优越性特别突出，于是在1995年也成为了IEEE标准。VHDL在欧洲的应用较为广泛，而Verilog在中国、美国、日本、台湾等地应用较为广泛，作者比较推崇是Verilog，因为它非常易于学习，很类似于C语言，如果具有C语言基础的人，只需要花很少的时间便能迅速掌握Verilog，而VHDL则较为抽象，学习的时间较长。

作为在校大学生，学习Verilog的最好时期是在大学二年级开设《电子技术基础（数字部分）》时同步学习，不仅能够理解数字电路实现的方式，更能通过FPGA将数字电路得以实现。作者发现华中科技大学康华光教授主编的《电子技术基础（数字部分）》非常好，可以说是一本与时俱进的教材，在本书的第二章最后一节专门介绍了Verilog语言与FPGA，并且在每一章的最后一节都介绍了如何使用Verilog建模实现相关数字电路的内容，因此本书非常适合大二学习FPGA的学生参考。本书是以《电子技术基础（数字部分）》为背景，并与该书同步配套学习FPGA，并在它的基础上作了改进，源于它而又高于它。

大三、大四的学生还可以进一步强化学习Verilog，建议以北京航天航空大学出版社出版的由夏宇闻教授编写的《Verilog数字系统设计教程（第二版）》作为蓝本，本书比较全面地、详细地介绍了Verilog的基本语法。如果是其他初学者，可以直接借助《Verilog数字系统设计教程（第二版）》和本书即能全面掌握Verilog的语法，这是学习FPGA的第一步，也是必不可少的一步。

（2）一个易学易用的硬件平台是成功的一半

除了学习编程语言以外，更重要的是实践，将自己设计的程序能够在真正的FPGA里运行起来，这时我们需要一个硬件平台作为支撑，然而很多FPGA硬件平台的价格却让初学者望而却步，上千元的价格并不是一般的初学者（特别是学生）能够承受的，关键是缺乏详细的配套资料，学习起来非常吃力。针对这种状况，广州周立功单片机发展有限公司开发了一套不以盈利为目的、售价仅99元的FPGA开发学习板，即使是学生也完全能够承受得起，希望帮助更多的大学生因此而提高动手实践能力。

在过去的一年里，我们一共投入了4位开发工程师围绕EasyFPGA030开展工作，翻译了全部开发工具软件使用指南和相关技术资料，先自己吃透然后再根据自己的理解、实践和多次讨论，将技术资料通俗化，并且录制了第一个“Actel FPGA快速入门教程”供初学者。为了便于初学者快速入门，当第一版做出来销售1000套之后，才发现初学者的焊接经验不足，于是又开始设计第二版硬件电路，这就是目前大家在网站上见到的一体化EasyFPGA030开发学习板。

为了能够带给大家最充分、最权威的知识，我们还邀请了国内第一家大学EDA实验室创始人之一的夏宇闻教授给我们进行Veirlog的培训，之后我们制作了一系列Veirlog教程和PPT供初学者学习，同样免费提供给大家。同时，我们和夏老师一起共同合作编写了本书，目的是希望能够以最快的速度帮助初学者入门，另外我们还有一个30多人的团队为用户提供全面的FPGA技术支持和售后服务，解决用户的后顾之忧。

由此可见通过EasyFPGA030的平台学习，不仅可以帮助用户节约前期的学习成本，而且该套件详细的资料使得初学者少走很多弯路，对于初学者来说，EasyFPGA030是一个不可多得的FPGA开发学习平台。

（3）技术的巩固和升华

对于初学者来说，当有了一定的基础后，应该将技术继续巩固和升华，作者认为参加竞赛是学生验证所学知识的一个最好的舞台，不仅能够锻炼学生的动手能力，而且能够发挥学生的创造力和想象力。

广州周立功单片机发展有限公司已经成功地举办了两届“Actel杯中国大学生FPGA电子设计竞赛”，参加的队伍分别是100队和300队，每支队伍都将免费获得一套价值1480元的FPGA开发套件作为竞赛的平台，竞赛完后该套件无需退回，而且设置了最高5000元的奖金，这样的举措对公司来说投入非常巨大，也很难立即看到产出，但是我们还坚持去做了，主要是想给学生提供施展才华的舞台，让更多的人了解FPGA，对FPGA产生兴趣。2009年我们将继续启动第三届竞赛，将队伍扩大到1000支，我们的目标就是要将创新教育实践活动进行到底，培养出一批又一批适合企业发展需要的人才。

FPGA和嵌入式有哪些区别于联系？

FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

FPGA更偏向于硬件电路，而单片机更偏于软件。

单片机是基于CPU的冯·诺依曼器件，FPGA是基于并行逻辑单元的器件。

相应的，单片机的开发是对指令的编程，FPGA的开发是对逻辑单元的连接。

目前来看,嵌入式Linux和FPGA选哪个前景更好？

FPGA和嵌入式的区别与联系：

第一点，从本质上来说。FPGA偏向于硬件电路，单片机偏向于软件编程，嵌入式则是一整套的架构，包含硬件和软件。FPGA设计属于硬件领域，它的硬件是可编程的，用硬件描述语言去实现，就是用写代码来画电路图，代码就是电路图。而单片机和嵌入式则只有软件编程语言去实现，就是用代码来写可执行程序。

第二点，从性质上来说。FPGA属于设计，单片机和线路是都是应用。

第三点，从速度上来说，FPGA由于是硬件电路，运行速度直接取决于晶振速度，并行处理效率高，系统稳定，特别适合高速接口电路。而单片机和嵌入式都是用软件编程语言来实现的，所以是顺序处理。所以相比较而言，FPGA的速度最快。

第四点，从应用上来说。单片机可以做些简单的功能和产品，例如电子表，公交卡，门禁卡，蓝牙耳机，摄像头，电视机盒等等。所有带有数字接口的设备，比如手机，手表，打卡机，复印机，录像机，微波炉，汽车等等，都使用的是嵌入式系统。有些嵌式系统还包含操作系统，但是大多数嵌入式系统都是由单个程序来实现整个控制逻辑。

FPGA可以做通信，软件无线电，图像处理，信号处理等等更复杂的部分。FPGA用的是VHDL或着Verilog HDL语言来编程，灵活性强。由于能够进行编程，除错，再编程等等重复操作，可以充分地进行设计，开发和验证。

当电路有少量改动时，更能显示出FPGA的优势。它的现场可编程能力可以延长产品在市场上的使用寿命，而这种能力可以用来进行系统升级或除错。

嵌入式Linux前景好。

在有些人眼里，到处都是坑：工作时坑，生活是坑，感情是坑，甚至连人生都是坑，这些人就是大自然负能量的搬运工。回到正题，FPGA和嵌入式是不是坑，要看你在这里能收获什么，如果工作内容你喜欢、收入达到了你期望的范围、工作能给你带来满满的成就感，这样的坑就是待在里面也是坑主啊，有什么不好？

我个人觉得目前FPGA就业面比较窄，机会没有嵌入式多，但这几年FPGA的应用面也越来越广，机会也会越来越多吧。我自己不做嵌入式，但是公司内部做嵌入式的人数是远多于做FPGA的，从就业可选择性上来说，嵌入式更好找工作。至于工资这个和公司、个人能力挂钩，不好罔评。

从编程语言的角度说，工作难度FPGA应该大于嵌入式，FPGA成熟的路走的应该会慢些。这里有语言的问题，有FPGA论坛支持度不够的问题，也有FPGA对应硬件实现的问题。