单片机与FPGA的核心差异、优缺点、编程差异、典型应用场景、选型等对比分析

1. 基本概念差异

单片机（MCU）：
基于冯·诺依曼/哈佛架构的微控制器，集成CPU、内存、外设接口（如ADC、UART、PWM等），通过软件指令顺序执行任务。

FPGA：
由可编程逻辑单元（CLB）、互连资源、存储块等构成，通过硬件描述语言（HDL）配置为定制电路，支持并行处理和硬件重构。

2. 核心差异

3. 优缺点对比

4. 编程差异

5. 典型应用场景

6. 选型建议

选择单片机：
需要低成本、快速开发、低功耗，且任务复杂度适中（如控制逻辑、通信协议）。

选择FPGA：
需要高速并行处理（如FFT、滤波）、硬件可重构（如协议适配）、或严格实时性（如工业控制）。

7. 趋势补充

融合方案：
部分SoC（如Xilinx Zynq）集成ARM核与FPGA逻辑，兼顾软件灵活性与硬件加速。

工具演进：

FPGA高层次综合（HLS）支持C/C++直接生成硬件，降低开发门槛。

通过以上对比，可根据项目需求在“灵活性、速度、成本”之间权衡选择。