Hola, ya sé que es algo tarde, pero trataré de responderte: el uso de microcontroladores embebidos en FPGAs SÍ que es util ya que te da todas las ventajas y la facilidad de un microcontrolador con toda la potencia de una FPGA.
¿No he resuelto nada verdad? jeje seré algo más concreto: tu tienes un sistema relativamente grande, y no te gusta programar en Verilog o VHDL, sino que te gusta en C dado que es mucho más simple, tienes librerías con funciones, tienes timers, etc. Esto te lo permitían los microcontroladores. Pero tu sistema además realiza un montón de cálculos matemáticos (FFTs, integrales, etc) los cuales tienen que ser bastante rápidos dado que deben realizarse para cada muestra que llega (p. ej. cada 1 us) que los microcontroladores no son capaces de realizar en ese tiempo. Esto te lo permiten las FPGAs ya que realizan el procesado por hardware.
¿Solución?
Pues bien, puedes meter un microcontrolador en la FPGA (y consigues tener C, timers, etc...) y usar parte del hardware restante para crearte módulos hardware para los cálculos que necesites (que los realizará mucho más rápido el Hardware que el microcontrolador por software). Además te permite añadir todos los módulos que desees realizar por Hardware que tal vez los microcontroladores no tengan todavía implementados (aunque no sé si los más potentes lo lleven ya, se me ocurre el control de tarjetas SD no en modo SPI, sino en modo SD a 4 hilos).
Es más barato que un microprocesador, es igual de sencillo que un microcontrolador (ya que programas en C exactamente igual que en estos) y es más potente (aunque sí, para la programación de la parte Hardware sí que necesitarías un lenguaje de descripción hardware).
También es cierto que podrías realizar otros montajes, del estilo microcontrolador + CPLD, por ejemplo, y tal vez resultaría algo más barato, pero las CPLDs son más lentas que las FPGAs. Todo dependería de la necesidad de velocidad que realmente tengas en tu diseño.
Espero haber resuelto mínimamente la pregunta.
Un saludo,
LoPiTaL