Різниця між мікропроцесором і мікроконтролером

Дивно, як невеликий фрагмент технології змінив обличчя персональних обчислень. Від першого комерційного мікропроцесора (4-розрядний 4004), розробленого Intel в 1971 році, до більш досконалого і універсального 64-бітного Itanium 2, технологія мікропроцесорів перейшла до цілої нової сфери архітектур нового покоління. Прогрес у мікропроцесорній технології зробив особисті обчислення швидшими та надійними, ніж будь-коли раніше. Якщо мікропроцесор - це серце комп’ютерної системи, мікроконтролером є мізки. І мікропроцесор, і мікроконтролер часто використовуються в синонімічному відношенні один до одного через те, що вони мають загальні риси і спеціально розроблені для додатків у режимі реального часу. Однак вони мають і свою справедливу частку відмінностей.

Що таке мікропроцесор?

Мікропроцесор - це інтегрований чіп на основі кремнію з лише центральним процесорним блоком. Це серце комп’ютерної системи, яка призначена для виконання багатьох завдань, що включають дані. Мікропроцесори не мають оперативної пам'яті, ПЗУ, штифтів вводу-виводу, таймерів та інших периферійних пристроїв на мікросхемі. Їх потрібно додавати зовні, щоб зробити їх функціональними. Він складається з АЛУ, який обробляє всі арифметичні та логічні операції; блок управління, який управляє та обробляє потік інструкцій по всій системі; і Зареєструвати масив, який зберігає дані з пам'яті для швидкого доступу. Вони розроблені для додатків загального призначення, таких як логічні операції в комп'ютерній системі. Простіше кажучи, це повністю функціональний процесор на єдиній інтегральній схемі, який використовується комп'ютерною системою для виконання своєї роботи.

Що таке мікроконтролер?

Мікроконтролер - це як міні-комп'ютер з процесором, а також оперативною пам’яттю, ПЗУ, послідовними портами, таймерами та периферійними пристроями вводу-виводу, вбудованими в один чіп. Він призначений для виконання спеціальних завдань, що вимагають певного ступеня контролю, таких як пульт телевізора, світлодіодна панель дисплея, розумні годинники, транспортні засоби, управління світлофором, контроль температури тощо. Це високоякісний пристрій з мікропроцесором, пам'яттю, і порти вводу / виводу на одному чіпі. Це мізки комп'ютерної системи, яка містить достатню кількість схем для виконання певних функцій без зовнішньої пам'яті. Оскільки йому не вистачає зовнішніх компонентів, споживання енергії менше, що робить його ідеальним для пристроїв, що працюють від батарей. Простіше кажучи, мікроконтролер - це повна комп'ютерна система з менш зовнішнім обладнанням.

Різниця між мікропроцесором і мікроконтролером

1) Технологія, що бере участь у мікропроцесорі та мікроконтролері

Мікропроцесор - це програмований багатоцільовий кремнієвий чіп, який є найважливішим компонентом в комп'ютерній системі. Це як серце комп'ютерної системи, що складається з АЛУ (Арифметичної логічної одиниці), Блоку управління, декодерів інструкцій та Реєструвати масив. Мікроконтролер, з іншого боку, є серцем вбудованої системи, яка є побічним продуктом мікропроцесорної технології.

2) Архітектура мікропроцесора та мікроконтролера

Мікропроцесор - це лише інтегральна схема, що не має оперативної пам’яті, ПЗУ або штифтів для вводу / виводу. В основному це стосується центрального блоку обробки комп'ютерної системи, який вибирає, інтерпретує та виконує передані йому команди. Він об'єднує функції ЦП в єдину інтегральну схему. Мікроконтролери, з іншого боку, є більш потужними пристроями, які містять схему мікропроцесора і мають оперативну пам'ять, IO та процесор, що є єдиним чіпом.

3) Робота мікропроцесора та мікроконтролера

Мікропроцесору потрібна зовнішня шина для взаємодії з периферійними пристроями, такими як оперативна пам'ять, ПЗУ, аналоговий та цифровий введення-виведення та послідовні порти. АЛУ виконує всі арифметичні та логічні операції, що надходять із пам'яті або пристроїв введення, та виконує результати на пристроях виводу. Мікроконтролер - це невеликий пристрій зі всіма периферійними пристроями, вбудованими в один чіп, і він призначений для виконання конкретних завдань, таких як виконання програм для управління іншими пристроями.

4) Пам'ять даних у мікропроцесорі та мікроконтролері

Пам'ять даних - це частина PIC, яка містить регістри спеціальних функцій та регістри загального призначення. Він тимчасово зберігає дані та зберігає проміжні результати. Мікропроцесори виконують кілька інструкцій, які зберігаються в пам'яті, і надсилають результати на вихід. Мікроконтролери містять один або кілька процесорів разом з ОЗУ та іншими периферійними пристроями. Процесор отримує інструкції з пам'яті та виконує результати.

5) Зберігання в мікропроцесорі та мікроконтролері

Мікропроцесори базуються на архітектурі фон Неймана (також відомі як модель фон Неймана та архітектура Прінстона), в якій блок управління отримує інструкції, призначаючи апаратні керуючі сигнали та декодуючи їх. Ідея полягає в тому, щоб зберігати інструкції в пам’яті разом з даними, над якими вони працюють. Мікроконтролери, з іншого боку, базуються на архітектурі Гарварда, де інструкції та дані програми зберігаються окремо.

6) Застосування мікропроцесора та мікроконтролера

Мікропроцесори - це пристрій масового зберігання даних з однією мікросхемою і вбудований у декілька застосувань, таких як контроль спекуляції, контроль світлофорів, контроль температури, випробувальні прилади, система контролю в режимі реального часу та багато іншого. Мікроконтролери в основному використовуються в електричних та електронних схемах і автоматично керованих пристроях, таких як медичні інструменти високого класу, системи управління автомобільними двигунами, сонячні зарядні пристрої, ігрові машини, управління світлофором, пристрої промислового управління тощо.

Мікропроцесор проти мікроконтролера: порівняльна діаграма

Підсумок мікропроцесора проти мікроконтролера

Ключова відмінність обох термінів - наявність периферійних. На відміну від мікроконтролерів, мікропроцесори не мають вбудованої пам'яті, ПЗУ, послідовних портів, таймерів та інших периферійних пристроїв, що становлять систему. Для взаємодії з периферійними пристроями необхідна зовнішня шина. Мікроконтролер, з іншого боку, має всі периферійні пристрої, такі як процесор, оперативна пам’ять, ROM та IO, інтегровані в один чіп. Він має внутрішню контрольну шину, яка недоступна дизайнеру. Оскільки всі компоненти упаковані в одну мікросхему, вона є компактною, що робить її ідеальною для масштабних промислових застосувань. Мікропроцесор - це серце комп’ютерної системи, а мікроконтролер - це мізки.