大俠好,歡迎來到FPGA技術(shù)江湖,江湖偌大,相見即是緣分。大俠可以關(guān)注FPGA技術(shù)江湖,在“闖蕩江湖”、"行俠仗義"欄里獲取其他感興趣的資源,或者一起煮酒言歡?!爸缶蒲詺g”進(jìn)入IC技術(shù)圈,這里有近100個(gè)IC技術(shù)公眾號(hào)。
今天給大俠帶來在FPAG技術(shù)交流群里平時(shí)討論的問題答疑合集(二十二),以后還會(huì)多推出本系列,話不多說,上貨。
Q:FPGA不擅長做什么?各位大佬,請(qǐng)問FPGA除了不擅長做浮點(diǎn)運(yùn)算,其他不適合應(yīng)用的領(lǐng)域包括什么?
A:FPGA 在以下方面相對(duì)不擅長或不太適合:
1. 通用計(jì)算密集型任務(wù):對(duì)于需要大量復(fù)雜計(jì)算且對(duì)計(jì)算精度要求不高的通用任務(wù),如大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、一般性的科學(xué)計(jì)算等,使用通用 CPU 或 GPU 可能更高效,因?yàn)樗鼈冊(cè)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E8%BD%AF%E4%BB%B6/">軟件層面上具有更好的編程便利性和優(yōu)化工具。
2. 對(duì)成本極其敏感的大規(guī)模量產(chǎn)產(chǎn)品:如果產(chǎn)品對(duì)成本要求非常苛刻,且功能相對(duì)固定,使用專用集成電路(ASIC)進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)可能更經(jīng)濟(jì),因?yàn)?ASIC 在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)單位成本更低。
3. 復(fù)雜的操作系統(tǒng)支持:雖然可以在 FPGA 上實(shí)現(xiàn)一些簡單的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),但對(duì)于需要完整、復(fù)雜操作系統(tǒng)支持的應(yīng)用,如通用個(gè)人電腦和服務(wù)器等,傳統(tǒng)的 CPU 架構(gòu)更具優(yōu)勢。
4. 超低功耗的簡單應(yīng)用:在一些對(duì)功耗要求極低且功能簡單的場景,如小型傳感器節(jié)點(diǎn)等,使用超低功耗的微控制器可能更合適。
Q:為什么嵌入式調(diào)試經(jīng)常用UART,卻很少用SPI、I2C或USRT?用UART這種異步通信接口來調(diào)試,要指定正確的波特率;用SPI、I2C或USRT等同步通信接口就不需要,為什么很少有用這些同步通信接口來調(diào)試和登錄Linux?
A:嵌入式調(diào)試中經(jīng)常使用 UART 而較少使用 SPI、I2C 或 USRT 等同步通信接口,主要有以下幾個(gè)原因:
1. 硬件實(shí)現(xiàn)簡單:UART 只需要兩根線(TX 和 RX)即可實(shí)現(xiàn)通信,硬件連接相對(duì)簡單,成本較低。而 SPI 通常需要至少四根線(CS、CLK、MOSI、MISO),I2C 也需要兩根線(SDA 和 SCL)并且需要上拉電阻,硬件實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜一些。
2. 通用性強(qiáng):大多數(shù)微控制器和處理器都內(nèi)置了 UART 接口,并且在不同的平臺(tái)上具有較好的兼容性和可移植性。
3. 無需復(fù)雜的時(shí)鐘同步:UART 是異步通信,不需要嚴(yán)格的時(shí)鐘同步,對(duì)于調(diào)試環(huán)境來說更加靈活和方便。而 SPI 和 I2C 等同步通信接口需要精確的時(shí)鐘同步,增加了調(diào)試的復(fù)雜性。
4. 易于與計(jì)算機(jī)連接:計(jì)算機(jī)通常都有現(xiàn)成的串口(通過 USB 轉(zhuǎn)串口等方式)可以與 UART 進(jìn)行連接,無需特殊的硬件接口或轉(zhuǎn)換芯片。
5. 波特率設(shè)置相對(duì)靈活:雖然需要指定波特率,但通常有一系列常見的波特率可供選擇,并且在一定范圍內(nèi)的誤差可以被容忍,不影響數(shù)據(jù)的傳輸和理解。
6. 便于觀察和分析:通過串口終端軟件可以直觀地查看發(fā)送和接收的數(shù)據(jù),方便進(jìn)行調(diào)試信息的輸出和監(jiān)控。
綜上所述,UART 在硬件實(shí)現(xiàn)、通用性、靈活性和與計(jì)算機(jī)連接的便利性等方面具有優(yōu)勢,使其成為嵌入式調(diào)試中常用的通信接口。
Q:USB4 接口與 Thunderbolt 3 有哪些異同點(diǎn)?
A:USB4 接口與 Thunderbolt 3 有哪些異同點(diǎn),主要從一下幾個(gè)方面簡單闡述,僅供參考:
? 傳輸速率:USB4 的傳輸速率最高可達(dá)40Gbps,而 Thunderbolt 3的傳輸速率也為40Gbps,但在實(shí)際使用中,USB4的傳輸速率可能會(huì)受到其他因素的影響,例如連接的設(shè)備數(shù)量、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型等,導(dǎo)致其傳輸速率可能低于 Thunderbolt 3。
? 兼容性:USB4 可以兼容 Thunderbolt 3和其他 USB 協(xié)議,而 Thunderbolt 3則只能兼容 Thunderbolt 3和 USB 協(xié)議。這意味著 USB4 設(shè)備可以與更多的設(shè)備進(jìn)行連接和通信,而 Thunderbolt 3設(shè)備則只能與支持 Thunderbolt 3或 USB 協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行連接。
? 功能:Thunderbolt 3支持菊花鏈?zhǔn)竭B接,可以通過一個(gè)接口連接多個(gè)設(shè)備,并且支持更高的功率輸出,可以為設(shè)備提供更高的充電功率。此外,Thunderbolt 3還支持雷電網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)連接。而 USB4 則不支持這些功能。
? 成本:由于 Thunderbolt 3需要使用專用的芯片和技術(shù),因此其成本相對(duì)較高。而 USB4 則可以使用現(xiàn)有的 USB-C 芯片和技術(shù),成本相對(duì)較低。
總之,USB4 接口和 Thunderbolt 3 接口都是高速數(shù)據(jù)傳輸接口,各有優(yōu)缺點(diǎn)。
今天先整理三個(gè)問題答疑,后續(xù)還會(huì)持續(xù)推出本系列。