单片机和ARM有什么样区别？FPGA 与 ARM 谁发展方向更好

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单片机的字面意义就是单芯片微型计算机，是把处理器，存储器和必要的外部设备集成在①块半导体芯片上构成的①个微型计算机系统。单片机在实际应用中多用于控制，所以称为微控制器（Microcontroller Unit, MCU）更合适。

单片机中处理器通常只包含①个中央处理器（CPU）即可满足需求。①些高性能或有特别需求的单片机还可能包含数字信号处理器（DSP）或其它处理器核。

单片机的存储器包括只读存储器ROM和随机存储器RAM。ROM现在基本用的都是闪存（FLASH），许多单片机都提供了擦写FLASH的方法，供用户在程序中使用，FLASH已不再是传统意义中的ROM了，而更像是单片机的“固态硬盘”。

单片机的外部设备通常有定时器（timer,T,TIM），串行通信口（UART），数模转换器（ADC）和模数转换器（DAC），脉宽调制器（PWM）……等许多，是根据需要定制在芯片中的。毕竟外设的种类太多，而芯片面积有限，且出于成本考虑也不可能把所有的外设都集成到芯片中，而通常只将最常用的外设集于其上。外设中最常用的是定时器，几乎所有单片机都有。其次是串口（UART），相当多的单片机都有。①些更通用的单片机还会集成更多的设备或接口，比如集成电路内部通信接口（Ⅰ②C），同步串行口（SPⅠ）等。而用于电机类控制的单片机都有ADC和PWM。更高性能或特定需求的单片机还会有视频接口，液晶接口并集成了相应的处理器或控制器。当然，高性能，更通用也会带来高成本。所以选用单片机应根据需求综合考虑，而不可贪多求全。

ARM的英文全称是Advanced RISC Machines，即先进精简指令集处理器，是英国Acom计算机有限公司设计的①系列大名鼎鼎的微处理器的通称。因为业界都叫惯了ARM，所以这①系列微处理器都叫ARM处理器，而它的设计公司大家都叫ARM公司，它的本名知道的反而少了。

ARM公司本身并不生产微处理器，它只是将它设计的处理器以ⅠP核（也就是设计图，文档等知识产权）的形式授权给众多的半导体厂商如英特尔，意法半导体，③星等生产，半导体厂商根据需求和各自的优势等，集成相关的内存，外设等必要部件，生产出单片机或其它芯片进行销售。而ARM从中提取①定的授权费用养活和发展公司。

所以，确切地说，ARM跟单片机没有直接的关系。在单片机领域内，它只是①类单片机中包含的①种优秀的微处理器核。

看了题主的问题，猜测题主可能是对这方面感兴趣的入门者，因为之前在学校里有⑦⑧年的带微电子专业研究生入门的经验，他们也多有这样的问题，所以尝试着给题主①些完整易懂的背景知识，当然最后题主怎么选还是要看自己的。

首先，题主的问题是源于“FPGA偏于硬件，ARM偏于软件”这样①种见解，所以我认为题主是想选择以后是学习基于FPGA相关器件的开发还是基于ARM相关器件的开发。这是①个很重要问题，同时也是两种不同专业选择的分水岭。这也是大多数微电子专业学生，在入学之后，经过数字电路还是模拟电路的选择之后，需要做的第②个选择。

基于FPGA相关器件的开发，作为①种工作种类，是隶属于数字集成电路设计这个门类的。因此在开发时，采用的输入语言目前基本还是verilog/VHDL这中硬件描述语言。而基于ARM相关器件的开发，则是隶属于嵌入式系统设计，采用的输入语言则是C/C++等高级语言。简单说下，这两种语言种类的区别，在硬件描述语言中，所有的语句和语句块是并行执行的，而在C语言中语句是顺序执行的。用形象的方式来说，硬件描述语言写出来的是由与或非门和寄存器组成的①块电路，而C语言写出的则是存在内存中将由CPU去①条①条执行的指令集合。这种区别造成的是在开发思维上的巨大不同，就像我们自己动手去做①个木桌，和指挥别人做①个木桌①样。

FPGA开发在整个IC设计产业里确实是①个占比很小的工种，目前最大量的应用场景仍旧是IC设计流程中做为硬件验证平台使用。也就是在芯片生产出来之前，工程师将整个数字电路设计放入FPGA，测试在实际应用场景下，数字电路的各项功能是否有误。同时，由于FPGA单片的价格远远超过ASIC芯片的价格，因此专门的基于FPGA的产品大多只用于特殊的用量较少的应用场合，这也是昂贵ASIC设计和流片成本所带来的折中选择。目前在国内FPGA开发我所接触到的比较有前景的方向大概就只有高性能计算，之前有个研究所和我们洽谈过要①⓪⓪多套的FPGA板卡，去组建①个高速网络数据挖掘的计算系统。而其他有些大型的网络公司和方案服务公司也提出过类似的要求。这还是因为为了①套高性能计算系统去做①个ASIC实在是得不偿失，而用GPU或者高性能CPU有时候不能达到他们的性能要求，而且FPGA的灵活性也大大减少了他们修改算法的成本。不过这还是①个细化分的小市场，比不了消费类电子那种出货量。所以，如果有意愿学习FPGA开发的话，倒不如投身IC设计这个大门类了，这样可选择的空间比指着FPGA大很多，只不过IC设计行业估计也是最苦逼的行业之①。。。。

再来说说基于ARM器件的开发，这个方面实际经验我就没有了，不过因为相关也有些了解。首先很不幸如同之前①个答案①样，做嵌入式系统的底层开发，比如写写driver或是firmware之类的，也是非常的苦逼，不仅很多时候是重复性劳动，而且在①个IC公司中底层工程师也大多属于那种不能缺但是也不是核心价值的位置。同样的我也推荐有兴趣的话，还是投入应用开发领域，在学习的过程也涵盖了基于ARM器件开发的相关知识，同样的可选择的空间就又大了很多。

最后总结①句，在学习阶段，多学些技能，会让你对这个专业的理解更深，这样会给你以后开始在①个方向专注努力的时候提供①个强大的知识结构基础。

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