一、 stm32与fpga的优缺点

一个属于单片机STM32 ,一个属于可编程阵列FPGA。
STM32由于有各种外设操作起来简单,可以处理模拟以及数字信号,适用于设计的控制电路FPGA应用也比较广泛,只能处理数字信号,但是能同时运行多条指令,也就是并行执行,这是单片机、ARM等比不了的,主要用于处理各种逻辑。
STM32代表ARM Cortex-M内核的32位微控制器,具有高性能,实时性强,低功耗,便于低电压操作等优点,同时还易于开发。
按内核架构分,有STM32F103“增强型”系、STM32F101“基本型”系列、STM32F105、STM32F107“互联型”系列。其中增强型系列时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品;基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能,是32位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存,不同的是 SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时,从闪存执行代码,STM32功耗36mA,是32位市场上功耗最低的产品,相当于0.5mA/MHz。

FPGA是英文Field-Programmable Gate Array的缩写,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。FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。

优点

FPGA的优点如下: [5]
(1) FPGA由逻辑单元、RAM、乘法器等硬件资源组成,通过将这些硬件资源合理组织,可实现乘法器、寄存器、地址发生器等硬件电路。 [5]
(2) FPGA可通过使用框图或者Verilog HDL来设计,从简单的门电路到FIR或者FFT电路。 [5]
(3) FPGA可无限地重新编程,加载一个新的设计方案只需几百毫秒,利用重配置可以减少硬件的开销。 [5]
(4) FPGA的工作频率由FPGA芯片以及设计决定,可以通过修改设计或者更换更快的芯片来达到某些苛刻的要求(当然,工作频率也不是无限制的可以提高,而是受当前的IC工艺等因素制约)。 [5]

缺点

FPGA的缺点如下: [5]
(1) FPGA的所有功能均依靠硬件实现,无法实现分支条件跳转等操作。 [5]
(2) FPGA只能实现定点运算。 [5]
总结:FPGA依靠硬件来实现所有的功能,速度上可以和专用芯片相比,但设计的灵活度与通用处理器相比有很大的差距。 [5]

公司

一、Xilinx 赛灵思


官网:http://www.xilinx.com
开发工具:Vivado,ISE(出了vivado之后,xilinx已经不考虑去升级ISE的版本了)
其产品包括如下几个部分:
1、Spartan系列:定位与低端市场,目前最新器件为Spartan7,为28nm工艺,Spartan6以前都是45nm工艺,该系列器件价格实惠,逻辑规模相对较小。
2、Artix系列:Xilinx推出Artix系列产品,其目的应该是作为低端Spartan和高端Kintex的过渡产品,尤其在通信接口方面,相比Spartan有很大优势,所以,如果设计不是仅仅需要逻辑资源,而是需要先进的高速接口,不妨考虑Aritix系列。
3、Kintex和Virtex系列为Xilinx的高端产品,包含有28nm的Kintex7和Virtex7系列,还有16nm的Kintex7 Ultrascale+ 和Virtex7 Ultrascale+系列。丰富的高速接口,主要用于通信,雷达,信号处理,IC验证等高端领域。
4、全可编程 SoC 和 MPSoC系列,包括有Zynq-7000 和Zynq UltraScale+ MPSoC系列FPGA,可嵌入ARM Cortex系列CPU,逐渐成为目前SOPC热门应用。

二、altera 阿特拉

官网: http://www.altera.com
建立时间:1983
总部:San Jose, California
介绍:业界与Xilinx齐名的FPGA供应商,与2015年被Intel以167亿美元收购,应该是强强联合,准备放更大的招,或许是改变整个FPGA产业,我们拭目以待。

产品系列:
1、MAXII系列
MAXII 系列为CPLD, Altera一度以其CPLD闻名,如果选用CPLD,毫不犹豫用Altera的,置于CPLD和FPGA的区别,在此就不多说了。后面文章会有介绍。
2、Cyclone系列
最新为Cyclone10,定位与消费类产品,和Spartan为竞争对手,逻辑资源和接口资源都相对少,特点为性价比高。
3、Stratix系列
最新为Stratix10,为高端应用,和Xilinx的Virtex系列竞争。
4、Arria系列
为SOC系列FPGA, 内置ARM Cotex A9的核。最新技术为20nm工艺。
5、Intel的arria 10 fpga 系列也很出名,大家可以关注关注。
支持DDR4存储器接口的FPGA。 Altera的Arria 10 FPGA和SoC是目前业界唯一能够支持这一速率DDR4存储器的FPGA,存储器性能比前一代FPGA提高了43%,比竞争20 nm FPGA高出10%。硬件设计人员现 在可以使用最新的Quartus II 软件v14.1,在Arria 10 FPGA和SoC设计中实现,666 Mbps DDR4存储器数据速率。