מה ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר?

מיקרו-מעבדים, מיקרו-בקרים ומעגלים משולבים (ICs) הם אבני הבניין של כל המכשירים האלקטרוניים. אומרים שהם גם הלב והנשמה של תעשיית האלקטרוניקה. מכשירים אלה עשויים להישמע דומים אך שונים במאפיינים ובפונקציות שלהם. לעתים קרובות אנשים לא מצליחים להבין את ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר. הבלבול לא מסתיים כאן; ההבדל בין מעבד ומעבד הוא נושא נוסף לדיון. במאמר זה נראה את ההשוואה בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר והסבר מפורט על כל המונחים הללו. כמו כן, תלמד את ההשוואה או ההבדל בין IC למיקרו-מעבד בפירוט. קרא מדריך זה כדי להבין טוב יותר כיצד הם משתנים זה מזה.

מה ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר?

המשך לקרוא כדי לגלות הכל על ההשוואה וההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר בפירוט.

מה זה מיקרו-מעבד?

לפני שנכיר את ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר, תן לנו ללמוד על מיקרו-מעבדים. מיקרו-מעבד הוא שבב שנאמר שהוא המוח של המחשב. זה נקרא גם ה יחידת עיבוד מרכזית (מעבד). השבב היחיד הזה יכול לעבד את כל המידע הלוגי והחישובי כמו חיבור/חיסור, ניהול קלט/פלט ועוד רבים נוספים. זה שולט בכל רכיבי המערכת כמו USB, התקני קלט/פלט, צגים, זיכרון וכו'. כדי לבצע את ההוראות שניתנו על ידי המשתמשים, זה מביאים הנתונים, מפענח זה משפה ברמה גבוהה לשפת מכונה, ולאחר מכן מבצע ההוראות שניתנו.

מהם הרכיבים של מיקרו-מעבד?

מעבד מיקרו מורכב מהרכיבים הבאים המשמשים לביצוע ההוראות הנתונות:

• רושמים: זה הזמני מקום איחסון לביצוע ההוראה שניתנה. לאחר הביצוע, הנתונים נשלחים למקור ונמחקים מרשמים.
• יחידה אריתמטית ולוגית: הוא מבצע פעולות אריתמטיות והגיוניות כמו חישוב מתמטי.
• יחידת תזמון ובקרה: מבטיח שכל הרכיבים הפנימיים והחיצוניים יהיו עבודה משותפת בזמן וברצף.

איך עובד מיקרו-מעבד?

מיקרו-מעבד הוא שבב עצמאי המחובר לציוד היקפי חיצוני כמו התקני קלט/פלט ויחידות זיכרון כדי לבצע סט נתון של הוראות.

• התקן קלט ל להעביר את המידע מהמשתמש ליחידת הזיכרון.
• זיכרון ל לשמור את המידע ו לבצע את הפונקציה הנדרשת.
• התקני פלט ל להציג את התוצאות.

קרא גם: איך GOAT עובד?

מהם סוגי המיקרו-מעבדים?

מיקרו-מעבדים מסווגים לשלושה סוגים על בסיס:

1. גודל אוטובוס הנתונים

על פי גודל אפיק הנתונים, המיקרו-מעבד מסווג לסוגים הבאים:

• 4 סיביות: למעבדים אלה יש רוחב נתיב נתונים של 4 סיביות. הם נכנסו לשימוש בתחילת שנות ה-70. דוגמאות למעבד זה הן INTEL 4004 ו-4040.
• 8 סיביות: אלו הם מעבדים המסוגלים להעביר 8 סיביות של נתונים בו זמנית. דוגמה למעבד זה היא INTEL 8085.
• 16 סיביות: אלו הם מעבדים המסוגלים להעביר 16 סיביות של נתונים בו-זמנית. דוגמאות למעבדים אלה הם INTEL 8088 ו-80286.
• 32 סיביות: מעבדים אלה יכולים להעביר 32 סיביות של נתונים לכל מחזור שעון. דוגמאות למעבדים אלה הם INTEL 80386, 80486, ו פנטיום.

2. יישום

בהתבסס על היישום של המעבד, הוא מסווג לסוגים הבאים:

• מעבדי מטרה כללית (GPP): מעבדים לשימוש כללי (GPPs) מיועדים ליישומים יומיומיים נפוצים. לדוגמה, מחשבים שולחניים, טלפונים ניידים, INTEL 8085 ו-Pentium.
• מיקרו-בקרים (MCU): מיקרו-בקרים (MCUs) הם מעבדים עם יחידות זיכרון מובנות וציוד היקפי I/O שנועדו לבצע קבוצה מסוימת של פונקציות. למשל, INTEL 8051, מכונות כביסה, מדפסות מחשב וכו'.
• מיקרו-מעבד ייעודי (SPM): מיקרו-מעבד למטרות מיוחדות (SPM) נועד לטפל בפעולה מסוימת הנדרשת עבור יישום. לדוגמה, תהליך אות דיגיטלי, מכ"ם וטיסה.

המשך לקרוא כדי ללמוד את ההשוואה או ההבדל בין מעבד מיקרו למיקרו.

3. ארכיטקטורה

• מחשב מערך הוראות מורכב (CISC): כפי שהשם מסביר, מחשב מערך הוראות מורכב (CISC) משתמש במינימום מספר הוראות לכל תוכנית. פקודה אחת מבצעת את כל הפונקציות כמו טעינה, הערכה ואחסון. לפיכך, מה שהופך את התהליך למורכב. זה מתעלם ממספר המחזורים לפקודה. המיקוד העיקרי שלו הוא לבנות פקודות מורכבות ישירות לחומרה. מעבדי INTEL ו-AMD מבוססים על תכונות CISC.
• מחשב מערך הוראות מופחת (RISC): מחשב סט הוראות מופחת (RISC) תוכנן כתגובה ל-CISC באמצע 1980 ל למזער את זמן הביצועים על ידי צמצום מערך ההוראות של המחשב. כל פקודה צריכה רק מחזור שעון אחד כדי לבצע את ההוראות שהוקצו. זה דורש מה-RAM לאחסן יותר הוראות ומהמהדר להמיר פקודות שפה ברמה גבוהה לקוד בינארי בצורה יעילה יותר. כמה דוגמאות הן MIPS, PowerPC, מעבדי זרוע, וכו.

מהם היתרונות של מיקרו-מעבדים?

להלן רשימה של כל היתרונות של מעבד מיקרו:

• עלות תועלת
• בינה מלאכותית מובנית (AI) ו ממשק משתמש גרפי (GUI)
• נייד ובמהירות גבוהה
• קומפקטי בגודל
• רב תכליתי ואמין
• צריכת חשמל נמוכה וייצור חום

מהם החסרונות של מיקרו-מעבדים?

להלן החסרונות של מעבד מיקרו:

• דורש שפה בינארית
• אינו תומך בפעולות נקודה צפה
• גודל הנתונים
• חוסר יכולת לתפקד ללא מכשירים תומכים חיצוניים
• ניזוק עם לא תקין ספק כוח
• מעבדים איטיים עם ליבה אחת

מהם היתרונות והחסרונות של מיקרו-מעבדים?

להלן מספר יתרונות וחסרונות של המיקרו-מעבד:

יתרונות:

• מעביר נתונים במהירות למיקומים שונים
• משמש למטרה כללית
• מסוגל לבצע מספר משימות בו זמנית

חסרונות:

• יָקָר
• ענק בגודל
• אין RAM, ROM או I/O מחוברים אליו

המשך לקרוא מאמר זה עד הסוף כדי ללמוד את ההשוואה או ההבדל בין IC למיקרו-מעבד ובין IC למיקרו-מעבד.

מהו מיקרו-בקר וכיצד הוא עובד?

כחלק מלימוד ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר, ספר לנו על מיקרו-בקרים. מיקרו-בקר הוא מכשיר מחשוב כרוני אלקטרוני משולב נועד לבצע פונקציה ספציפית במערכת משובצת. זה מכונה גם יחידת מיקרו-בקר או MCU. מיקרו-בקר כולל שלושה רכיבים עיקריים בשבב בודד: מעבד מיקרו, יחידת זיכרון וציוד היקפי קלט ופלט. אלה עובדים בעזרת מכשירים תומכים כמו טיימרים, ממירים אנלוגיים לדיגיטליים, קלט טורי ופלט, וקווים משותפים הנקראים אפיק מערכת.

עקרון עבודה:

שבב מיקרו-בקר בודד המוטבע בתוך מערכת מבטיח את ביצוע של פונקציה מסוימת במכשיר. תהליך זה כולל קבלה וביצוע של נתונים מציוד היקפי קלט ופלט באמצעות המיקרו-מעבד. המיקרו-בקר מקבל את המידע הזמני בזיכרון הנתונים שלו, שם המעבד ניגש למידע ומשתמש בהוראות שניתנו מזיכרון התוכנית כדי לבצע את מבצע. לאחר מכן, הוא משתמש בציוד היקפי פלט כדי לבצע את הפעולה הנדרשת.

קרא גם: מה ההבדלים בין טלגרם לטלגרם X?

מהם הרכיבים הבסיסיים של מערכת מיקרו-בקר?

המרכיבים העיקריים של המיקרו-בקר הם:

• מיקרו - מעבד: זהו שבב בודד שנקרא ה המוח של המכשיר. הוא מבצע פעולות אריתמטיות והגיוניות כמו חיבור/חיסור, העברת נתונים, פעולות קלט/פלט ועוד הרבה יותר. זה גם מאפשר פעולות המסייעות להעביר הוראות לרכיבים אחרים במערכת משולבת גדולה יותר.
• זיכרון: זהו החלק המשמש בתור א מקום איחסון עבור הנתונים, שבהם משתמש המעבד כדי לבצע את ההוראות שניתנו.
• ציוד היקפי I/O: יציאות הקלט הן אמצעי ל לקבל נתונים ולשלוח אותם למעבד בצורה של שפת מכונה. המעבד מבצע את הפעולות הדרושות ומנחה את התקן הפלט החיצוני למיקרו-בקר לביצוע המשימה.

כמה סוגים של מיקרו-בקרים יש?

מיקרו-בקרים מסווגים לסוגים שונים בהתאם ל:

1. רוֹחַב

רוחב אוטובוס מתייחס ל קווים מקבילים המחברים את הרכיבים הפנימיים של המיקרו-בקר. תפקידו העיקרי הוא העברת נתונים בין המעבד, יחידת הזיכרון וציוד ה-I/O ההיקפי. ישנם שלושה סוגים של אוטובוסים: אפיק נתונים, אפיק כתובת ואפיק בקרה. יתר על כן, הוא מסווג לשלושה סוגים של מיקרו-בקרים של 8 סיביות, 16 סיביות ו-32 סיביות.

• מיקרו-בקר 8 סיביות: מיקרו-בקר של 8 סיביות מורכב מא רוחב אוטובוס ברוחב של 8 סיביות. זה אומר שהוא יכול לבצע רק פעולות שעובדות על 8 סיביות במחזור בודד. לכן כאשר מבוצעת פעולת 16 סיביות, נדרש זמן כפול לביצוע תוצאות שהן רק חישובים מתמטיים פשוטים. דוגמאות למיקרו-בקר 8 סיביות הן INTEL 8031/8051.
• מיקרו-בקר 16 סיביות: מיקרו-בקר 16 סיביות מורכב מא רוחב אוטובוס ברוחב 16 סיביות. אומרים שהוא יעיל ומהיר יותר מהמיקרו-בקר של 8 סיביות, מכיוון שהוא יכול להעביר ולעבד נתונים של 16 סיביות במחזור אחד. הוא מספק את הפעולות המדויקות ביותר עבור יישומים הדורשים פונקציות טיימר. לדוגמה, INTEL 8051XA, PIC2X, INTEL 8096, וכו.
• מיקרו-בקר 32 סיביות: מיקרו-בקר 32 סיביות מורכב מא רוחב אוטובוס ברוחב 32 סיביות. יכולות הביצועים שלו טובות יותר מכל מיקרו-בקר אחר. למרות שצריכת החשמל והעלות שלו גבוהות יותר, יכולת התפעול המדויקת שלו הופכת אותו לכדאי. הוא תומך במספר ציוד היקפי כמו USB, Ethernet, אפיק רשת בקרה וכו'. דוגמה למיקרו-בקר של 32 סיביות היא משפחת INTEL/ATMEL 251.

את ההשוואה בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר תכירו עוד במאמר זה.

2. זיכרון

על בסיס זיכרון, המיקרו-בקר מסווג לשני סוגים:

• מיקרו-בקר זיכרון משובץ: מיקרו-בקר זיכרון מוטבע מורכב מכל רכיבים המוטמעים יחד בשבב בודד. רכיבים אלה כוללים זיכרון נתונים ותוכניות, פסיקות, טיימרים, מונים וכו'. למרות שאבני הזיכרון במיקרו-בקרים אינם ניתנים להרחבה, ניתן להשתמש ב-ROM כדי להרחיב את השטח שלו.
• מיקרו-בקר זיכרון חיצוני: מיקרו-בקר זיכרון חיצוני אין בלוק זיכרון מוטבע בעצמו. זה דורש תמיכה של זיכרון חיצוני כדי לפעול. לדוגמה, ל-INTEL 8031 ​​אין שבב זיכרון מחובר אליו.

3. ארכיטקטורת ערכת הוראות

על פי ארכיטקטורת ערכת ההוראות, המיקרו-בקר מסווג לשני סוגים:

• מחשב מערך הוראות מורכב (CISC): Complex Instruction Set Computer (CISC) הוא מיקרו-בקר שנועד רק לעקוב הוראה אחת מורכבת. הוא מבצע פעולות שונות בפקודה אחת בלבד. זוהי תוכנית קומפקטית המשתמשת בהוראות גדולות ובמצבי כתובת רבים. לוקח הרבה זמן לבצע את ההוראות שניתנו.
• מחשב מערך הוראות מופחת (RISC): Reduced Instruction Set Computer (RISC) הוא מיקרו-בקר שפותח בתגובה ל-CISC. זה מאפשר עיבוד של הוראה פשוטה יותר. זה מבצע הוראה נתונה אחת בכל פעם.

המשך לקרוא כדי להבין את ההשוואה או ההבדל בין מעבד מיקרו למיקרו.

4. ארכיטקטורת מיקרו-בקר

על בסיס ארכיטקטורת המיקרו-בקר, המיקרו-בקר מסווג לשני סוגים:

• מיקרו-בקר של אדריכלות הרווארד: למיקרו-בקר בארכיטקטורת הרווארד יש שני ממשקי זיכרון שונים: אחד עבור נתונים/משתנים והשני עבור תוכניות/הוראות. ההקבלה של ממשק ההוראות היא תכונת המכירה שלו. זה יקר בגלל העיצוב המתוחכם שלו.
• Von Neumann/Princeton Architecture מיקרו-בקר: מיקרו-בקר ארכיטקטורת פון נוימן/פרינסטון משתמש ב-a ממשק בודד לאחסון נתונים והוראות כאחד. למרות שלוקח זמן לבצע את ההוראות, זה חסכוני ונוח.

קרא גם: כמה סוגי מקשים על מקלדת מחשב

מהם היתרונות והחסרונות של מיקרו-בקרים?

רשימה של כל יתרונות של המיקרו-מעבד מוזכר להלן:

• פועל כמיקרו מחשב ללא כל חלקים דיגיטליים
• קל לשימוש ולתחזוקה
• חסכוני וקומפקטי
• מבצע את ההוראות שניתנו מהר יותר
• טיימר מחזור הדרכה
• תומך בתוספת של ציוד RAM, ROM ו-I/O היקפי

רשימה של כל חסרונות של המיקרו-מעבד מוזכרים להלן:

• ארכיטקטורה מורכבת
• חוסר יכולת להתמודד עם מכשירים בעלי הספק גבוה בגלל מהירות איטית
• מבצע מספר מוגבל של פונקציות בו-זמנית
• משמש בציוד מיקרו, שקשה לשימוש
• לא לכל המיקרו-בקרים יש ציוד היקפי I/O
• מורכב ממוליכים למחצה תחמוצת מתכת משלימים, הוא נוטה לנזק על ידי מטען סטטי

מהם היתרונות והחסרונות של מיקרו-בקרים?

כמה מהיתרונות והחסרונות של מיקרו-בקרים מוזכרים להלן:

יתרונות:

• עובד על מכשירי חשמל מאוחסנים
• פחות צריכת חשמל
• נמצא במכשירים בשימוש קבוע

חסרונות:

• דורש מאדם לעבור הכשרה שכן זה נועד למטרה מסוימת
• הם לא יכולים לגשת לזיכרון התוכנית

כעת, הבה נעבור ללמוד את ההשוואה או ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר ובין IC למיקרו-מעבד.

מה ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר?

לאחר הבנת המיקרו-מעבד והמיקרו-בקר והמאפיינים שלהם, בואו נסתכל על ההשוואה או ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר.

דרך ההשוואה הזו בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר, ברור ש המיקרו-מעבד הוא חלק מהמיקרו-בקר עם זיכרון נוסף, יציאת I/O וציוד היקפי נוסף כמו טיימרים, מונים, ממירים אנלוגיים לדיגיטליים ועוד. כפי שאנו קוראים, המיקרו-מעבד נקרא גם יחידת העיבוד המרכזית (CPU). אין ספק, זה הרבה יותר מהמעבד. ככל שתמשיך לקרוא, תתקל בהבדל בין IC למיקרו-מעבד שהוזכר בפירוט.

קרא גם: רכיבים לעומת כבלים מרוכבים: מה ההבדל?

מהי יחידת עיבוד מרכזית (CPU)?

יחידת העיבוד המרכזית (CPU) נחשבת ל המוח של המחשב. הוא מורכב ממיליוני טרנזיסטורים. המיקרו-מעבד הוא המעגל המקיף את המעבד. בואו נבין מה זה מעבד.

יחידת העיבוד המרכזית (CPU) היא החלק החשוב ביותר של מערכת המחשב. זהו בעצם החלק של המחשב שמבצע קלט/פלט, עיבוד ואחסון נתונים. הוא מבצע את ההוראות על ידי ביצוע של המערכת פעולות אריתמטיות, לוגיות וקלט/פלט. מעבד טועה לעתים קרובות כחומרה, אך המעבד מוטבע בשבב בודד הנקרא מיקרו-מעבד. מעבד מבצע את פעולותיו בארבעה שלבים:

• לְהָבִיא
• לְפַעֲנֵחַ
• לבצע
• לכתוב בחזרה

רכיבי ה-CPU כוללים אריתמטיקה ולוגית (ALU) ויחידת בקרה (CU). ALU מבצעת פעולות אריתמטיות והגיוניות בזמן שה-CU מחזיר פקודות מהזיכרון, מפענח זה ו מבצע אוֹתָם.

במה המיקרו-מעבד שונה ממעבד?

לאחר שלמדנו את ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר, ספר לנו על ההבדל בין המיקרו-מעבד וה-CPU. מיקרו-מעבד משרה את כל הפונקציות של מעבד על שבב בודד. השבב הזה נקרא an מעגל משולב (IC). בנוסף לכך, הוא מורכב גם ממעגלי קלט/פלט וגישה לזיכרון. השבב הזה קולט מידע, מעבד אותו לפי ההנחיות ומבצע את הפלט בשפה בינארית.

למרות שמובן שה-CPU הוא מיקרו-מעבד, לא כל המיקרו-מעבדים הם מעבדים. א המיקרו-מעבד הוא יותר מהמעבד מכיוון שהוא מכיל מעבדים אחרים כמו א יחידת מעבד גרפי (GPU), יחידת עיבוד רשת (NPU) ויחידת עיבוד שמע (APU). גם כרטיסי קול וכרטיסי רשת מוטמעים במיקרו-מעבדים. לפני שנבין את ההבדל בין IC למיקרו-מעבד, בואו נראה מה זה בדיוק IC.

מהו המעגל המשולב (IC)?

מעגל משולב (IC) הוא א מיני מעגל אלקטרוני מיוצר על שבב מוליכים למחצה. אחד המעגלים המשולבים הראשונים נוצר בשנות ה-70. המרכיבים המרכיבים של מעגל משולב הם טרנזיסטורים, קבלים, נגדים ודיודות. יתר על כן, הוא פועל כמגבר, מיקרו-מעבד, מיקרו-בקר, מתנד, טיימר, מונה, שער לוגי וזיכרון מחשב.

הנה כמה מאפיינים של ה-IC:

• בנייה ואריזה: הוא עשוי מסיליקון והוא קטן ושביר. המרכיבים שלו מחוברים לחוטי זהב ואלומיניום ויוצקים עוד לקופסה שטוחה של פלסטיק וקרמיקה.
• גודל של IC: זה זמין בגדלים בין 1 מ"מ מרובע ו-200 מ"מ מרובע.
• אינטגרציה של IC: מעגלים משולבים מקבלים את שמם כפי שהם להטמיע את עצמם במכשירים שונים על אותו שבב. כמו, מיקרו-בקר הוא מעגל משולב הכולל זיכרון, מעבד, יציאות I/O וציוד היקפי אחר באותו התקן.

תמצא את הכותרת בהמשך מאמר זה המסביר את ההבדל בין IC למיקרו-מעבד.

במה שונה המיקרו-מעבד מ-IC?

לאחר לימוד ההשוואה או ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר, יש צורך לדעת את ההבדל בין IC למיקרו-מעבד. מיקרו-מעבדים הם אחד סוג של IC. אומרים שזה מורכב. מיקרו-מעבד מחדיר את הפונקציות של יחידת עיבוד מרכזית על שבב בודד. הוא מיועד ליישום מחשב, בעוד שמעגלים משולבים הם התקנים לשימוש כללי שניתן להשתמש בהם עבור יישומים שונים.

מיקרו-מעבדים מורכבים מכל הרכיבים המצויים במעגל משולב, כולל זיכרון, מעבד, יציאות I/O ו-RAM ו-ROM האחסון הבלתי נדיפים שלו. אלה לבד יכול להריץ תוכנה על מחשב ללא דרישה למכשיר תומך כלשהו. א מעגל משולב אינו יכול לתפקד באופן עצמאי שכן יש לו הוראות מאוחסנות בפני עצמו. אז זה ההבדל בין IC למיקרו-מעבד.

מוּמלָץ:

• כיצד להשיג גרסת ניסיון בחינם של EPIX עכשיו
• מה זה אומר כש-Fitbit שלך אומר שהנתונים לא נמחקו סנכרון ונסה שוב?
• רשימת מעבדי טאבלטים וניידים
• ליבות מעבד לעומת חוטים מוסברים - מה ההבדל?

אנו מקווים שהמאמר שלנו הדריך אותך מספיק לדעת על ההשוואה או ההבדל בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקר וההבדל בין IC למיקרו-מעבד. אתה יכול להודיע ​​לנו על כל שאילתה או הצעה לגבי כל נושא אחר שאתה רוצה שניצור עליו מאמר. שחרר אותם בקטע ההערות למטה כדי שנדע.