FPGA原理与STM32的三个特点

    什么是FPGA？

    一、FPGA原理

    FPGA中的基本逻辑单元是CLB模块，一个CLB模块一般包含若干个基本的查找表、寄存器和多路选择器资源，因此FPGA中的逻辑表达式基于LUT的。

    FPGA内部的编程信息一般存储在SRAM单元中，因此通常的FPGA都是基于SRAM的，所以掉电后信息会丢失，下次上电需要先配置才能使用。

    二、FPGA产品的速度等级

    速度等级一般反映一款芯片的性能，速度等级越高，说明芯片内的逻辑延时和布线延时越小，设计的性能要求也越容易达到，随之付出的成本也越大。

    对Xilinx FPGA，速度等级一般有“-1”、“-2”、“-3”等，数字越大，速度等级越高，芯片价钱也越贵。

    对Intel FPGA，速度等级一般有“-6”、“-7”、“-8”，数字越小表示速度等级越高、价钱越贵。

    三、FPGA内部资源

    逻辑资源块是FPGA内部  重要的资源，Xilinx称其为CLB（configurable logic block）;7系列中，FPGA内部三大主要资源：可编程逻辑单元、可编程I/O单元、布线资源。

    1、可配置逻辑单元（configurable logic block）

    CLB在FPGA中  为丰富，由两个SLICE构成，SLICE分为SLICEL（L:Logic）和SLICEM（M:Memory），因此CLB可分为CLBLL和CLBLM两类；

    SLICEL和SLICEM内部都包含4个6输入查找表（LUT6）、3个数据选择器（MUX）、1个进位链（carry chain）和8个触发器（Flip-Flop）；

    2、存储单元（Block RAM）

    Block RAM可以被配置为同步、异步、单端口、双端口的RAM或FIFO，或者ROM;

    3、运算单元（DSP48E1）

    当FPGA需要复杂的运算时，会使用DSP48E1，例如乘法；

    什么是STM32？

    STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex?-M0，M0 ，M3， M4和M7内核。

    它具有以下三个特点：

    新的基于ARM内核的32位MCU系列

    –标准的ARM架构 –内核为ARM公司为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的Cortex-M内核

    超前的体系结构

    –高性能 –低电压 –低功耗 –创新的内核以及外设

    简单易用/自由/低风险

    Cortex-M3系列属于ARMv7架构

    ARMv7架构定义了三大分工明确的系列：

    “A”系列：面向  的基于虚拟内存的操作系统和用户应用

    “R”系列：针对实时系统；

    “M”系列：对微控制器。

    STM32F1属于Cortex-M系列中的Cortex-M3内核，采用ARMv7-M架构。STM32F4属于Cortex-M4系列采用ARMv7-ME架构。Cortex-A5/A8采用ARMv7-A架构。传统的ARM7系列采用的是ARMv4T架构。

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    那么STM32与ARM有什么区别呢？

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    STM32和ARM有什么区别

    STM32的命名规则

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    STM32的应用场景

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    STM32的应用场景还有很多，这里只是简单地列出一些。

    总的来说STM32具有如下优势：

    1）极高的性能：主流的Cortex内核。

    2）丰富合理的外设，合理的功耗，合理的价格。

    3）强大的软件支持：丰富的软件包。

    4）全面丰富的技术文档。

    5）芯片型号种类多，覆盖面广。

    6）强大的用户基础：  先成功试水CM3芯片的公司，积累了大批的用户群体，为其  做铺垫。