Jaký je rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem?
Různé / / April 02, 2023
Mikroprocesory, mikrokontroléry a integrované obvody (IC) jsou stavebními kameny všech elektronických zařízení. Říká se o nich také, že jsou srdcem a duší elektronického průmyslu. Tato zařízení mohou znít podobně, ale liší se svými vlastnostmi a funkcemi. Lidé často nechápou rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem. Zde zmatek nekončí; rozdíl mezi mikroprocesorem a CPU je dalším tématem diskuse. V tomto článku uvidíme srovnání mikroprocesoru a mikrokontroléru a podrobné vysvětlení všech těchto pojmů. Také se podrobně dozvíte srovnání nebo rozdíl mezi IC a mikroprocesorem. Přečtěte si tuto příručku, abyste lépe porozuměli tomu, jak se od sebe liší.
Obsah
- Jaký je rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem?
- Co je mikroprocesor?
- Jaké jsou součásti mikroprocesoru?
- Jak funguje mikroprocesor?
- Jaké jsou typy mikroprocesorů?
- Jaké jsou výhody mikroprocesorů?
- Jaké jsou nevýhody mikroprocesorů?
- Jaké jsou výhody a nevýhody mikroprocesorů?
- Co je mikrokontrolér a jak funguje?
- Jaké jsou základní součásti systému mikrokontrolérů?
- Kolik typů mikrokontrolérů existuje?
- Jaké jsou výhody a nevýhody mikrokontrolérů?
- Jaké jsou výhody a nevýhody mikrokontrolérů?
- Jaký je rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem?
- Co je centrální procesorová jednotka (CPU)?
- Jak se liší mikroprocesor od CPU?
- Co je integrovaný obvod (IC)?
- Jak se liší mikroprocesor od IC?
Jaký je rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem?
Pokračujte ve čtení a dozvíte se vše o srovnání a rozdílech mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem podrobně.
Co je mikroprocesor?
Než se seznámíme s rozdílem mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem, pojďme se dozvědět něco o mikroprocesorech. Mikroprocesor je čip, o kterém se říká, že je mozek počítače. Nazývá se také centrální procesorová jednotka (PROCESOR). Tento jediný čip dokáže zpracovat všechny logické a výpočetní informace, jako je sčítání/odčítání, správa I/O a mnoho dalších. To ovládá všechny součásti systému jako USB, I/O zařízení, monitory, paměti atd. Chcete-li provést pokyny dané uživateli, to aporty data, dekóduje to z jazyka vysoké úrovně do strojového jazyka, a pak provádí uvedené pokyny.
Jaké jsou součásti mikroprocesoru?
Mikroprocesor se skládá z následujících komponent používaných k provádění daných instrukcí:
- Registry: Je to dočasné umístění skladu pro provedení dané instrukce. Po provedení jsou data odeslána do zdroje a vymazána z registrů.
- Aritmetická a logická jednotka: Provádí aritmetické a logické operace jako matematický výpočet.
- Časovací a řídicí jednotka: Zajišťuje, že jsou všechny vnitřní a vnější součásti spolupracovat v čase a pořadí.
Jak funguje mikroprocesor?
Mikroprocesor je samostatný čip propojený s externími periferiemi, jako jsou I/O zařízení a paměťové jednotky, aby provedl danou sadu instrukcí.
- Vstupní zařízení do předat informace od uživatele k paměťové jednotce.
- Paměť na uchovávat informace a provést požadovanou funkci.
- Výstupní zařízení na zobrazit výsledky.
Přečtěte si také: Jak GOAT funguje?
Jaké jsou typy mikroprocesorů?
Mikroprocesory jsou rozděleny do tří typů na základě:
1. Velikost datové sběrnice
Podle velikosti datové sběrnice je mikroprocesor klasifikován do následujících typů:
- 4bitový: Tyto procesory mají šířku datové cesty 4 bity. Začaly se používat na počátku 70. let 20. století. Příklady tohoto procesoru jsou INTEL 4004 a 4040.
- 8bitový: Jedná se o procesory schopné přenášet 8 bitů dat současně. Příkladem tohoto procesoru je INTEL 8085.
- 16bitový: Jedná se o procesory schopné přenášet 16 bitů dat současně. Příklady těchto procesorů jsou INTEL 8088 a 80286.
- 32bitový: Tyto procesory mohou přenášet 32 bitů dat za cyklus hodin. Příklady těchto procesorů jsou INTEL 80386, 80486 a Pentium.
2. aplikace
Na základě použití procesoru je rozdělen do následujících typů:
- General Purpose Processors (GPP): Univerzální procesory (GPP) jsou určeny pro běžné každodenní aplikace. Například stolní počítače, mobilní telefony, INTEL 8085 a Pentium.
- Mikrokontroléry (MCU): Mikrokontroléry (MCU) jsou procesory s vestavěnými paměťovými jednotkami a I/O periferiemi určenými k provádění konkrétní sady funkcí. Například INTEL 8051, pračky, počítačové tiskárny atd.
- Mikroprocesor pro speciální účely (SPM): Mikroprocesor pro speciální účely (SPM) je navržen tak, aby zvládnul konkrétní operace vyžadované aplikací. Například proces digitálního signálu, radar a let.
Pokračujte ve čtení, abyste se dozvěděli srovnání nebo rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem.
3. Architektura
- Počítač s komplexní instrukční sadou (CISC): Jak název napovídá, počítač s komplexní instrukční sadou (CISC) používá minimální počet instrukcí na program. Jeden příkaz provádí všechny funkce, jako je načítání, vyhodnocování a ukládání. Proto je proces složitý. Nebere v úvahu počet cyklů na příkaz. Jeho hlavním cílem je vytvářet složité příkazy přímo na hardware. CPU INTEL a AMD jsou založeny na vlastnostech CISC.
- Počítač se sníženou instrukční sadou (RISC): Počítač s redukovanou instrukční sadou (RISC) byl navržen jako reakce na CISC v polovině roku 1980 na minimalizovat dobu výkonu snížením instrukční sady počítače. Každý příkaz potřebuje pouze jeden hodinový cyklus k provedení přiřazených instrukcí. To vyžaduje, aby RAM ukládala více instrukcí a kompilátor efektivněji převáděl příkazy jazyka na vysoké úrovni na binární kód. Několik příkladů je MIPS, PowerPC, procesory Arm, atd.
Jaké jsou výhody mikroprocesorů?
Zde je seznam všech výhod mikroprocesoru:
- Nákladově efektivní
- Vestavěná umělá inteligence (AI) a Grafické uživatelské rozhraní (GUI)
- Přenosný a vysokorychlostní
- Kompaktní velikosti
- Všestranný a spolehlivý
- Nízká spotřeba energie a tvorba tepla
Jaké jsou nevýhody mikroprocesorů?
Nevýhody mikroprocesoru jsou následující:
- Vyžadovat binární jazyk
- Nepodporuje operace s pohyblivou řádovou čárkou
- Velikost dat
- Neschopnost fungovat bez externích podpůrných zařízení
- Poškodí se nesprávným zdroj napájení
- Pomalé jednojádrové procesory
Jaké jsou výhody a nevýhody mikroprocesorů?
Níže je uvedeno několik výhod a nevýhod mikroprocesoru:
Klady:
- Rychle přesouvá data na různá místa
- Používá se pro všeobecné účely
- Schopnost vykonávat několik úkolů najednou
Nevýhody:
- Drahý
- Obrovské velikosti
- Není k němu připojena RAM, ROM nebo I/O
Pokračujte ve čtení tohoto článku až do konce, abyste se dozvěděli srovnání nebo rozdíl mezi IC a mikroprocesorem a mezi IC a mikroprocesorem.
Co je mikrokontrolér a jak funguje?
V rámci učení rozdílu mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem nám dejte vědět o mikrokontrolérech. Mikrokontrolér je integrované elektronické chronické výpočetní zařízení navržený k provádění specifické funkce ve vestavěném systému. Označuje se také jako mikrokontrolérová jednotka nebo MCU. Mikrokontrolér obsahuje tři hlavní komponenty na jednom čipu: mikroprocesor, paměťová jednotka a vstupní a výstupní periferie. Ty fungují s pomocí podpůrných zařízení jako časovače, analogově-digitální převodníky, sériový vstup a výstup, a společné linky tzv systémová sběrnice.
Pracovní princip:
Jediný mikrokontrolérový čip zabudovaný uvnitř systému zajišťuje výkon konkrétní funkce v zařízení. Tento proces zahrnuje příjem a spouštění dat ze vstupních a výstupních periferií pomocí mikroprocesoru. Mikrokontrolér přijímá dočasné informace do své datové paměti, kde je procesor přistupuje k informacím a používá dané instrukce z paměti programu k provedení úkon. Poté použije výstupní periferie k provedení požadované akce.
Přečtěte si také: Jaké jsou rozdíly mezi telegramem a telegramem X?
Jaké jsou základní součásti systému mikrokontrolérů?
Hlavní součásti mikrokontroléru jsou:
- Mikroprocesor: Jedná se o jediný čip, který se nazývá mozek zařízení. Provádí aritmetické a logické operace, jako je sčítání/odčítání, přenosy dat, I/O operace a mnoho dalšího. Umožňuje také operace, které pomáhají sdělovat instrukce dalším komponentám ve větším integrovaném systému.
- Paměť: Toto je část použitá jako a umístění skladu pro data, která zpracovatel používá k provádění daných instrukcí.
- I/O periferie: Vstupní porty jsou prostředkem přijímat data a odesílat je zpracovateli ve formě strojového jazyka. Procesor provádí potřebné operace a dává pokyn výstupnímu zařízení mimo mikrokontrolér k provedení úlohy.
Kolik typů mikrokontrolérů existuje?
Mikrokontroléry jsou rozděleny do různých typů podle:
1. Šířka
Šířka autobusu Odkazuje na rovnoběžné čáry, které spojují vnitřní komponenty mikrokontroléru. Jeho primární funkcí je přenos dat mezi procesorem, paměťovou jednotkou a I/O periferiemi. Existují tři typy sběrnic: datová sběrnice, adresová sběrnice a řídicí sběrnice. Dále se dělí na tři typy 8bitových, 16bitových a 32bitových mikrokontrolérů.
- 8bitový mikrokontrolér: 8bitový mikrokontrolér se skládá z a šířka sběrnice, která je široká 8 bitů. To znamená, že může provádět pouze operace, které pracují na 8 bitech v jednom cyklu. Proto při provádění 16bitové operace trvá provedení výsledků, které jsou pouze jednoduchými matematickými výpočty, dvojnásobnou dobu. Příklady 8bitového mikrokontroléru jsou INTEL 8031/8051.
- 16bitový mikrokontrolér: 16bitový mikrokontrolér se skládá z a šířka sběrnice, která je široká 16 bitů. Říká se, že je efektivnější a rychlejší než 8bitový mikrokontrolér, protože dokáže přenášet a zpracovávat 16bitová data v jediném cyklu. Poskytuje nejpřesnější operace pro aplikace, které vyžadují funkce časovače. Například, INTEL 8051XA, PIC2X, INTEL 8096, atd.
- 32bitový mikrokontrolér: 32bitový mikrokontrolér se skládá z a šířka sběrnice, která je široká 32 bitů. Jeho výkonnostní schopnosti jsou lepší než u jakéhokoli jiného mikrokontroléru. I když je jeho spotřeba energie a náklady vyšší, jeho přesná provozní schopnost se vyplatí. Podporuje více periferií, jako je USB, ethernet, síťová sběrnice řídicí oblasti atd. Příkladem 32bitového mikrokontroléru je Rodina INTEL/ATMEL 251.
S porovnáním mikroprocesoru a mikrokontroléru se dále seznámíte v tomto článku.
2. Paměť
Na základě paměti je mikrokontrolér rozdělen do dvou typů:
- Vestavěný paměťový mikrokontrolér: Vestavěný paměťový mikrokontrolér se skládá ze všech komponenty vložené dohromady do jednoho čipu. Mezi tyto komponenty patří datová a programová paměť, přerušení, časovače, čítače atd. Přestože paměťové bloky v mikrokontrolérech nelze rozšířit, lze k rozšíření jejího prostoru použít ROM.
- Externí paměťový mikrokontrolér: Externí paměťový mikrokontrolér nemá v sobě vložen paměťový blok. Ke svému provozu vyžaduje podporu externí paměti. Například INTEL 8031 nemá připojený žádný paměťový čip.
3. Architektura instrukční sady
Podle architektury instrukční sady je mikrokontrolér rozdělen do dvou typů:
- Počítač s komplexní instrukční sadou (CISC): Complex Instruction Set Computer (CISC) je mikrokontrolér určený pouze k následování jeden složitý návod. Jediným příkazem provádí různé akce. Jedná se o kompaktní program, který využívá velké instrukce a mnoho adresních režimů. Provedení zadaných pokynů zabere spoustu času.
- Počítač se sníženou instrukční sadou (RISC): Počítač RISC (Reduced Instruction Set Computer) je mikrokontrolér, který byl vyvinut v reakci na CISC. Umožňuje zpracování jednodušší instrukce. To provádí vždy jeden daný pokyn.
Pokračujte ve čtení, abyste pochopili srovnání nebo rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem.
4. Architektura mikrokontroléru
Na základě architektury mikrokontroléru je mikrokontrolér rozdělen do dvou typů:
- Mikrokontrolér Harvard Architecture: Mikrokontrolér Harvardské architektury má dvě různá paměťová rozhraní: jeden pro data/proměnné a druhý pro programy/instrukce. Paralelnost instrukčního rozhraní je jeho prodejní vlastností. Je drahý pro svůj sofistikovaný design.
- Mikrokontrolér Von Neumann/Princeton Architecture: Mikrokontrolér architektury Von Neumann/Princeton používá a jediné rozhraní pro ukládání dat i instrukcí. I když provedení pokynů vyžaduje čas, je to nákladově efektivní a pohodlné.
Přečtěte si také: Kolik typů kláves na klávesnici počítače
Jaké jsou výhody a nevýhody mikrokontrolérů?
Seznam všech výhod o mikroprocesoru je uvedeno níže:
- Funguje jako mikropočítač bez jakýchkoli digitálních částí
- Snadné použití a údržba
- Cenově efektivní a kompaktní
- Provede zadané pokyny rychleji
- Časovač instrukčního cyklu
- Podporuje přidání RAM, ROM a periferií I/O
Seznam všech nevýhody mikroprocesoru jsou uvedeny níže:
- Komplexní architektura
- Neschopnost manipulovat s vysoce výkonnými zařízeními kvůli pomalé rychlosti
- Provádí omezený počet funkcí najednou
- Používá se v mikrozařízeních, která se obtížně používají
- Ne všechny mikrokontroléry mají I/O periferie
- Skládá se z komplementárního polovodiče z oxidu kovu a je náchylný k poškození statickým nábojem
Jaké jsou výhody a nevýhody mikrokontrolérů?
Níže je uvedeno několik výhod a nevýhod mikrokontrolérů:
Klady:
- Funguje na uložených energetických zařízeních
- Menší spotřeba energie
- Nachází se v pravidelně používaných zařízeních
Nevýhody:
- Vyžaduje, aby osoba byla vyškolena, protože je určena pro konkrétní účel
- Nemohou získat přístup k paměti programu
Nyní se pojďme naučit srovnání nebo rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem a mezi IC a mikroprocesorem.
Jaký je rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem?
Po pochopení mikroprocesoru a mikrokontroléru a jejich vlastností se podívejme na srovnání nebo rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem.
Mikroprocesor | Mikrokontrolér |
Hlavní část počítačový systém | Část z an vestavěný systém |
Skládá se pouze z paměťová jednotka. Proto jsou vyžadovány další paměťové a I/O porty | Skládá se z a procesor kromě vnitřní paměti a I/O komponent |
Obvod je velký díky přidání externích komponent | Obvod je menší díky interně dostupným komponentám |
Nelze jej použít v kompaktních systémech kvůli jeho neefektivnost | Může být použit v kompaktních systémech tak, jak je účinný |
Cena celého systému je vysoký | Cena celého systému je nízký |
Jeho spotřeba energie je vysoký, takže nemůže fungovat na uložených napájecích zařízeních | Má to nízký spotřeba energie. Funguje tedy na akumulátory s uloženou energií |
Dělat ne mít úsporný režim | Mají na to režimy snížit spotřebu energie tzv. nečinný nebo úsporný režim |
Používá se pouze na osobní počítače | Je široce používán v pračky, mp3 přehrávač, kalkulačky, automobily |
Je založen na Von Neumannova architektura | Je založen na Harvardská architektura |
Funguje to pomalu, protože každá operace vyžaduje komunikaci s externími součástmi | Funguje to rychlejší protože komunikace je rychlá díky interně přítomným komponentám |
to je komplex, s velkým množstvím pokynů | to je jednoduchý s několika instrukcemi |
Používá se pro univerzální aplikace | Používá se pro aplikačně specifické systémy |
Má to žádná RAM, ROM a další I/O periferie | Má to procesor, RAM, ROM a další periferie zabudované v čipu |
Systémy běží na a velmi vysokou rychlostí | Systémy běží až do 200 MHz nebo více v závislosti na okruhu |
Má to menší počet registrů, takže operace jsou založeny na paměti | Má to více registrů, což usnadňuje psaní programů |
Příklady: INTEL 8085 A 8086 | Příklady: Altera, INTEL, NEC, Panasonic, atd |
Z tohoto srovnání mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem je zřejmé, že mikroprocesor je součástí mikrokontroléru s přídavnou pamětí, I/O portem a dalšími periferiemi, jako jsou časovače, čítače, analogově-digitální převodníky a další. Jak jsme se dočetli, mikroprocesor se také nazývá centrální procesorová jednotka (CPU). Určitě je to mnohem víc než CPU. Při dalším čtení narazíte na podrobně zmíněný rozdíl mezi IC a mikroprocesorem.
Přečtěte si také: Komponentní vs kompozitní kabely: Jaký je rozdíl?
Co je centrální procesorová jednotka (CPU)?
Centrální procesorová jednotka (CPU) je považována za mozek počítače. Skládá se z milionů tranzistorů. Mikroprocesor je obvod, který obklopuje CPU. Pojďme pochopit, co je CPU.
Centrální procesorová jednotka (CPU) je nejdůležitější součástí počítačového systému. Je to v podstatě část počítače, která provádí I/O, zpracovává a ukládá data. Provádí instrukce spuštěním systému aritmetické, logické a vstupně-výstupní operace. CPU je často mylně považováno za hardware, ale CPU je zabudováno v jediném čipu zvaném mikroprocesor. CPU provádí své operace ve čtyřech krocích:
- Vynést
- Dekódovat
- Vykonat
- Odepsat
Mezi komponenty CPU patří aritmetická a logická (ALU) a řídicí jednotka (CU). ALU provádí aritmetické a logické operace, zatímco CU načte příkazy z paměti, dekóduje to, a provádí jim.
Jak se liší mikroprocesor od CPU?
Poté, co se naučíte rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem, dejte nám vědět o rozdílu mezi mikroprocesorem a CPU. Mikroprocesor vštěpuje všechny funkce CPU na jediném čipu. Tento čip se nazývá an integrovaný obvod (IC). Kromě toho se skládá z I/O a obvodů pro přístup do paměti. Tento čip přijímá informace, zpracovává je podle pokynů a provádí výstup v binárním jazyce.
Mikroprocesor | procesor |
to je pouze centrální procesorová jednotka | Má to paměti a I/O integrované dohromady |
Používá se v osobní počítače | Používá se v vestavěné systémy |
To ne skládá se z RAM, ROM, I/O, a další periferie | Má to RAM, ROM a další periferie integrovaný do čipu |
An externí médium slouží k připojení RAM, ROM a I/O periferií | CPU používá a vestavěný řídící sběrnici |
Má to komplexní architektura který zpracovává velké množství instrukcí | Má to jednoduchý design a vyžaduje zpracování několika pokynů |
Ačkoli se rozumí, že CPU je mikroprocesor, ne všechny mikroprocesory jsou CPU. A mikroprocesor je více než CPU protože obsahuje další procesory jako a jednotka grafického procesoru (GPU), jednotka síťového zpracování (NPU) a jednotka zpracování zvuku (APU). V mikroprocesorech jsou také zabudovány zvukové a síťové karty. Než pochopíme rozdíl mezi IC a mikroprocesorem, podívejme se, co přesně je IC.
Co je integrovaný obvod (IC)?
Integrovaný obvod (IC) je a mini elektronický obvod vyrobené na polovodičovém čipu. Jeden z prvních integrovaných obvodů vznikl v 70. letech minulého století. Základními součástmi integrovaného obvodu jsou tranzistory, kondenzátory, rezistory a diody. Navíc funguje jako zesilovač, mikroprocesor, mikrokontrolér, oscilátor, časovač, čítač, logické hradlo a paměť počítače.
Tady nějaké jsou funkce z IC:
- Konstrukce a balení: Je vyrobena z křemíku a je malá a křehká. Jeho složky jsou spojeny do zlatých a hliníkových drátů a dále odlity do ploché krabice z plastu a keramiky.
- Velikost IC: Je k dispozici ve velikostech mezi 1 mm čtvereční a 200 mm čtverečních.
- Integrace IC: Integrované obvody dostávají svá jména tak, jak mají vložit se do různých zařízení na stejném čipu. Podobně jako mikrokontrolér je integrovaný obvod, který obsahuje paměť, mikroprocesor, I/O porty a další periferie ve stejném zařízení.
Nadpis dále v tomto článku najdete vysvětlující rozdíl mezi IC a mikroprocesorem.
Jak se liší mikroprocesor od IC?
Poté, co se naučíte srovnání nebo rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem, je nutné znát rozdíl mezi IC a mikroprocesorem. Mikroprocesory jsou jeden typ IC. Prý je to komplexní. Mikroprocesor vkládá funkce centrální procesorové jednotky na jeden čip. Je určen pro počítačové aplikace, zatímco integrované obvody jsou univerzální zařízení, která lze využít pro různé aplikace.
Mikroprocesory se skládají ze všech součástí obsažených v integrovaném obvodu, včetně paměti, CPU, I/O portů a jeho energeticky nezávislé paměti RAM a ROM. Tyto sám může spouštět software na počítači bez potřeby jakéhokoli podpůrného zařízení. An integrovaný obvod nemůže fungovat samostatně protože má v sobě uložené instrukce. To je tedy rozdíl mezi IC a mikroprocesorem.
Doporučeno:
- Jak získat EPIX nyní bezplatnou zkušební verzi
- Co to znamená, když váš Fitbit říká, že data nejsou vymazána, synchronizujte a zkuste to znovu?
- Seznam procesorů pro tablety a mobilní zařízení
- Vysvětlení jader CPU vs vláken – Jaký je rozdíl?
Doufáme, že vás náš článek dostatečně navedl ve znalostech o srovnání resp rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem a rozdíl mezi IC a mikroprocesorem. Můžete nám sdělit jakékoli dotazy nebo návrhy týkající se jakéhokoli jiného tématu, o kterém chcete, abychom vytvořili článek. Dejte je do sekce komentářů níže, abychom je věděli.