Trung tâm đào tạo thiết kế vi mạch Semicon

Login

Username: Password:

Forgot your password? Forgot your username?
ĐĂNG KÝ TÀI KHOẢN ĐỂ TRUY CẬP NHIỀU TÀI LIỆU HƠN!

Create an account

Skip to content

So sánh hệ thống nhúng giữa MicroController và FPGA

Saturday, 06 July 2019 18:01 Semicon Editor 01

Thiết kế hệ thống nhúng với Board mạch Vi điều khiển

Hiện tại, ở các trường đại học, việc nghiên cứu và ứng dụng các hệ thống nhúng đa số được thực hiện thông qua các hệ thống nhúng sử dụng các board mạch điều khiển có Vi điều khiển, chẳng hạn như Arduno, Rasperpi... Vậy các loại board này có điểm gì khác và giống với các hệ thống sử dụng FPGA ?

Như các bạn đã biết, các board vi điều khiển có cấu trúc gồm 1 vi điều khiển trung tâm và các phần tử khác như nguồn, đầu ra, nút bấm, switch, jack cắm, module hiển thị vv.

Thông thường, các module này là cố định, các bạn khó hoặc không thể thay đổi thành phần và cấu trúc của board. Trong 1 vi điều khiển, các thành phần logic của nó có cấu trúc dạng như sơ đồ bên dưới. Trung tâm của vi điều khiển là 1 CPU có thể thực thi các lệnh được lưu trong bộ nhớ chương trình, hoặc bộ nhớ mã lệnh ( Instruction Code Memory ) ở đây là ROM hoặc FLASH. Sau đó, các thành phần ngoại vi khác như Timers, Counters, PWM ... sẽ được hoạt động theo 1 chế độ nào đó tùy theo chương trình.

Do đó, đối với hệ thống này, các bạn có thể thay đổi chức năng dựa vào việc thay đổi chương trình ( Program ). Chương trình này thường được viết trên các IDE/Compiler. Nếu các bạn muốn điều khiển một đối tượng khác, các bạn sẽ phải nối hoặc hàn hoặc cắm dây của đối tượng đó vào board mạch và viết lại chương trình cho phù hợp. Có thể nói, với hệ thống Vi điều khiển, các bạn không thể thay đổi được phần cứng bên trong board mạch có sẵn.

Thiết kế hệ thống nhúng với Board mạch FPGA

Đối với FPGA, các bạn có 2 bước để thiết kế 1 hệ thống nhúng.

- Thiết kế hệ thống phần cứng.

- Thiết kế phần mềm hoặc ứng dụng.

Đối với bước thiết kế phần cứng, các bạn toàn quyền quyết định hệ thống phần cứng của mình sẽ kế nối như thế nào, dùng thành phần gì và chạy với tốc độ nào. Phần này khác với hệ thống sử dụng vi điều khiển.

Bước thiết kế phần mềm hoặc ứng dụng, nó hoàn toàn giống như hệ thống sử dụng Vi điều khiển.

Ở đây, có một bảng so sánh giữa 2 hệ thống này:

Để thiết kế hệ thống nhúng sử dụng FPGA đòi hỏi các bạn phải tốn nhiều thời gian hơn, nhiều kiến thức hơn về hệ thống phần cứng và các kỹ năng phân tích khác. Bên cạnh đó, giá thành của một board mạch FPGA có thể sẽ cao hơn nhiều so với việc sử dụng board mạch của Vi Điều khiển.

Đây là các điểm so sánh cơ bản và chủ yếu nhất của 2 hệ thống này, các bạn có thể cân nhắc khi tham gia nghiên cứu và học tập.