Care este diferența dintre microprocesor și microcontroler?
Miscellanea / / April 02, 2023
![Care este diferența dintre microprocesor și microcontroler?](/f/ba76a82bbc792f09d923055a29a98188.png)
Microprocesoarele, microcontrolerele și circuitele integrate (CI) sunt elementele de bază ale tuturor dispozitivelor electronice. De asemenea, se spune că sunt inima și sufletul industriei electronice. Aceste dispozitive pot suna similar, dar diferă în ceea ce privește proprietățile și funcțiile lor. De multe ori oamenii nu reușesc să înțeleagă diferența dintre microprocesor și microcontroler. Confuzia nu se oprește aici; diferența dintre microprocesor și CPU este un alt subiect de discuție. În acest articol, vom vedea comparația dintre microprocesor și microcontroler și o explicație detaliată a tuturor acestor termeni. De asemenea, veți învăța în detaliu comparația sau diferența dintre IC și microprocesor. Citiți acest ghid pentru a înțelege mai bine cum diferă unul de celălalt.
![Care este diferența dintre microprocesor și microcontroler?](/f/20f43623c852aa5378864c74e7aee733.png)
Cuprins
- Care este diferența dintre microprocesor și microcontroler?
- Ce este microprocesorul?
- Care sunt componentele microprocesorului?
- Cum funcționează un microprocesor?
- Care sunt tipurile de microprocesoare?
- Care sunt avantajele microprocesoarelor?
- Care sunt dezavantajele microprocesoarelor?
- Care sunt avantajele și dezavantajele microprocesoarelor?
- Ce este microcontrolerul și cum funcționează?
- Care sunt componentele de bază ale unui sistem de microcontroler?
- Câte tipuri de microcontrolere există?
- Care sunt avantajele și dezavantajele microcontrolerelor?
- Care sunt avantajele și dezavantajele microcontrolerelor?
- Care este diferența dintre microprocesor și microcontroler?
- Ce este unitatea centrală de procesare (CPU)?
- Cum diferă microprocesorul de procesor?
- Ce este circuitul integrat (IC)?
- Prin ce diferă microprocesorul de IC?
Care este diferența dintre microprocesor și microcontroler?
Continuați să citiți în continuare pentru a afla totul despre comparația și diferența dintre microprocesor și microcontroler în detaliu.
Ce este microprocesorul?
Înainte de a cunoaște diferența dintre microprocesor și microcontroler, să învățăm despre microprocesoare. Un microprocesor este un cip despre care se spune că este creierul computerului. Se mai numește și unități centrale de procesare (CPU). Acest singur cip poate procesa toate informațiile logice și de calcul, cum ar fi adăugarea/scăderea, gestionarea I/O și multe altele. Aceasta controlează toate componentele sistemului precum USB, dispozitive I/O, monitoare, memorie etc. Pentru a efectua instrucțiunile date de utilizatori, acesta aduce datele, decodifică de la limbajul de nivel înalt la limbajul mașinii și apoi execută instructiunile date.
Care sunt componentele microprocesorului?
Un microprocesor constă din următoarele componente utilizate pentru a efectua instrucțiunile date:
- Registrele: Este temporar locația de depozitare pentru executarea instrucțiunii date. După execuție, datele sunt trimise la sursă și șterse din registre.
- Unitatea de aritmetică și logică: Efectuează operații aritmetice și logice precum calcul matematic.
- Unitate de cronometrare și control: Se asigură că toate componentele interne și externe sunt lucrând împreună în timp și succesiune.
Cum funcționează un microprocesor?
Un microprocesor este un cip independent conectat cu periferice externe, cum ar fi dispozitive I/O și unități de memorie, pentru a executa un anumit set de instrucțiuni.
- Dispozitiv de intrare la transmite informatia de la utilizator la unitatea de memorie.
- Memorie la reține informațiile și îndeplini funcția cerută.
- Dispozitive de ieșire la afiseaza rezultatele.
Citește și: Cum funcționează GOAT?
Care sunt tipurile de microprocesoare?
Microprocesoarele sunt clasificate în trei tipuri pe baza:
1. Dimensiunea magistralei de date
În funcție de dimensiunea magistralei de date, microprocesorul este clasificat în următoarele tipuri:
- 4 biți: Aceste procesoare au o lățime a căii de date de 4 biți. Au intrat în uz la începutul anilor 1970. Exemple ale acestui procesor sunt INTEL 4004 și 4040.
- 8 biți: Acestea sunt procesoare capabile să transfere 8 biți de date în același timp. Un exemplu al acestui procesor este INTEL 8085.
- pe 16 biți: Acestea sunt procesoare capabile să transfere 16 biți de date în același timp. Exemple de aceste procesoare sunt INTEL 8088 și 80286.
- pe 32 de biți: Aceste procesoare pot transfera 32 de biți de date pe ciclu de ceas. Exemple de aceste procesoare sunt INTEL 80386, 80486 și Pentium.
2. Aplicație
Pe baza aplicației procesorului, acesta este clasificat în următoarele tipuri:
- Procesoare de uz general (GPP): Procesoarele de uz general (GPP) sunt destinate aplicațiilor zilnice comune. De exemplu, computere desktop, telefoane mobile, INTEL 8085 și Pentium.
- Microcontrolere (MCU): Microcontrolerele (MCU) sunt procesoare cu unități de memorie încorporate și periferice I/O concepute pentru a executa un anumit set de funcții. De exemplu, INTEL 8051, mașini de spălat, imprimante de computer etc.
- Microprocesor cu scop special (SPM): Microprocesorul cu scop special (SPM) este proiectat pentru a gestiona o anumită operațiune necesară pentru o aplicație. De exemplu, procesul de semnal digital, radar și zbor.
Continuați să citiți mai departe pentru a afla comparația sau diferența dintre microprocesor și microcontroler.
3. Arhitectură
- Calculator cu set de instrucțiuni complexe (CISC): După cum explică și numele, computerul setului de instrucțiuni complexe (CISC) utilizează un minim numărul de instrucțiuni per program. O singură comandă îndeplinește toate funcțiile precum încărcarea, evaluarea și stocarea. Prin urmare, procesul devine complex. Nu ține cont de numărul de cicluri per comandă. Obiectivul său principal este de a construi comenzi complexe direct pe hardware. procesoare INTEL și AMD se bazează pe caracteristicile CISC.
- Computer cu set de instrucțiuni redus (RISC): Calculatorul cu set de instrucțiuni redus (RISC) a fost conceput ca o reacție la CISC la mijlocul anilor 1980 la minimizați timpul de performanță prin reducerea setului de instrucțiuni al computerului. Fiecare comandă are nevoie de un singur ciclu de ceas pentru a executa instrucțiunile atribuite. Acest lucru necesită ca RAM să stocheze mai multe instrucțiuni și compilatorul să convertească mai eficient comenzile limbajului de nivel înalt în cod binar. Câteva exemple sunt MIPS, PowerPC, procesoare Arm, etc.
Care sunt avantajele microprocesoarelor?
Iată o listă cu toate avantajele unui microprocesor:
- Eficient din punct de vedere al costurilor
- Inteligența artificială (AI) încorporată și Interfață grafică cu utilizatorul (GUI)
- Portabil și de mare viteză
- Compact ca dimensiune
- Versatil și de încredere
- Consum redus de energie și generare de căldură
Care sunt dezavantajele microprocesoarelor?
Următoarele sunt dezavantajele microprocesorului:
- Necesită limbaj binar
- Nu acceptă operațiuni în virgulă mobilă
- Dimensiunea datelor
- Incapacitatea de a funcționa fără dispozitive externe de suport
- Se deteriorează cu impropriu alimentare electrică
- Procesoare lente single-core
Care sunt avantajele și dezavantajele microprocesoarelor?
Mai jos sunt menționate câteva avantaje și dezavantaje ale microprocesorului:
Pro:
- Mută rapid datele în diferite locații
- Folosit pentru uz general
- Capabil să îndeplinească mai multe sarcini în același timp
Contra:
- Scump
- Uriașă ca dimensiune
- Nu are RAM, ROM sau I/O atașată
Continuați să citiți acest articol până la sfârșit pentru a afla comparația sau diferența dintre IC și microprocesor și dintre IC și microprocesor.
Ce este microcontrolerul și cum funcționează?
Ca parte a învățării diferenței dintre microprocesor și microcontroler, anunțați-ne despre microcontrolere. Un microcontroler este un dispozitiv electronic integrat de calcul cronic conceput pentru a îndeplini o funcție specifică într-un sistem încorporat. Este denumită și unitate de microcontroler sau MCU. Un microcontroler include trei componente majore pe un singur cip: microprocesor, unitate de memorie și periferice de intrare și ieșire. Acestea funcționează cu ajutorul dispozitivelor suport precum temporizatoare, convertoare analog-digitale, intrare și ieșire serială, iar liniile comune numite magistrala de sistem.
Principiul de funcționare:
Un singur cip de microcontroler încorporat în interiorul unui sistem asigură îndeplinirea unei anumite funcții într-un dispozitiv. Acest proces implică primirea și executarea datelor de la perifericele de intrare și de ieșire folosind microprocesorul. Microcontrolerul primește informațiile temporare în memoria sa de date, unde procesorul accesează informațiile și folosește instrucțiunile date din memoria programului pentru a efectua Operațiune. Apoi, folosește periferice de ieșire pentru a executa acțiunea necesară.
![JAN23 Care este diferența dintre microprocesor și microcontroler?](/f/53291022e2672f4cfb6e82e8ab1e919c.jpg)
Citește și: Care sunt diferențele dintre Telegram și Telegram X?
Care sunt componentele de bază ale unui sistem de microcontroler?
Principalele componente ale microcontrolerului sunt:
- Microprocesor: Este un singur cip care se numește creierul dispozitivului. Efectuează operații aritmetice și logice, cum ar fi adunarea/scăderea, transferurile de date, operațiuni I/O și multe altele. De asemenea, permite operațiuni care ajută la comunicarea instrucțiunilor către alte componente într-un sistem integrat mai mare.
- Memorie: Aceasta este piesa folosită ca a locația de depozitare pentru datele, pe care împuternicitul le folosește pentru a îndeplini instrucțiunile date.
- Periferice I/O: Porturile de intrare sunt un mijloc de a primiți date și le trimiteți procesorului sub formă de limbaj mașină. Procesorul efectuează operațiunile necesare și instruiește dispozitivul de ieșire extern microcontrolerului pentru executarea sarcinii.
Câte tipuri de microcontrolere există?
Microcontrolerele sunt clasificate în diferite tipuri în funcție de:
1. Lăţime
Latimea autobuzului se referă la linii paralele care leagă componentele interne a microcontrolerului. Funcția sa principală este de a transfera date între procesor, unitatea de memorie și periferice I/O. Există trei tipuri de magistrale: magistrală de date, magistrală de adrese și magistrală de control. Mai mult, este clasificat în trei tipuri de microcontrolere de 8 biți, 16 biți și 32 de biți.
- Microcontroler pe 8 biți: microcontrolerul pe 8 biți este format din a lățimea magistralei care este de 8 biți. Aceasta înseamnă că poate efectua numai operațiuni care funcționează pe 8 biți într-un singur ciclu. Prin urmare, atunci când se efectuează o operație pe 16 biți, este nevoie de dublu timp pentru a executa rezultate care sunt doar simple calcule matematice. Exemple de microcontroler pe 8 biți sunt INTEL 8031/8051.
- Microcontroler pe 16 biți: microcontrolerul pe 16 biți este format din a lățimea magistralei care este de 16 biți. Se spune că este mai eficient și mai rapid decât microcontrolerul pe 8 biți, deoarece poate transfera și procesa date pe 16 biți într-un singur ciclu. Oferă cele mai precise operații pentru aplicațiile care necesită funcții de cronometru. De exemplu, INTEL 8051XA, PIC2X, INTEL 8096, etc.
- Microcontroler pe 32 de biți: microcontrolerul pe 32 de biți este format dintr-un lățimea magistralei care este de 32 de biți. Abilitățile sale de performanță sunt mai bune decât orice alt microcontroler. Deși consumul de energie și costul său sunt mai mari, capacitatea sa operațională precisă îl face să merite. Suportă mai multe periferice, cum ar fi USB, ethernet, magistrală de rețea de control, etc. Un exemplu de microcontroler pe 32 de biți este Familia INTEL/ATMEL 251.
Veți cunoaște mai departe comparația dintre microprocesor și microcontroler în acest articol.
2. Memorie
Pe baza memoriei, microcontrolerul este clasificat în două tipuri:
- Microcontroler cu memorie încorporată: Microcontrolerul cu memorie încorporată constă din toate componente încorporate împreună într-un singur cip. Aceste componente includ memoria de date și programe, întreruperi, temporizatoare, contoare etc. Deși blocurile de memorie din microcontrolere nu sunt extensibile, un ROM poate fi folosit pentru a-și extinde spațiul.
- Microcontroler cu memorie externă: Microcontroler cu memorie externă nu are un bloc de memorie încorporat în sine. Este nevoie de suportul memoriei externe pentru a funcționa. De exemplu, INTEL 8031 nu are un cip de memorie atașat la el.
3. Arhitectura set de instrucțiuni
Conform arhitecturii setului de instrucțiuni, microcontrolerul este clasificat în două tipuri:
- Calculator cu set de instrucțiuni complexe (CISC): Complex Instruction Set Computer (CISC) este un microcontroler menit doar să urmeze o instrucțiune complexă. Efectuează diverse acțiuni cu o singură comandă. Este un program compact care folosește instrucțiuni mari și multe moduri de adrese. Este nevoie de mult timp pentru a efectua instrucțiunile date.
- Computer cu set de instrucțiuni redus (RISC): Reduced Instruction Set Computer (RISC) este un microcontroler care a fost dezvoltat ca răspuns la CISC. Permite procesarea unor instrucțiuni mai simple. Aceasta execută câte o instrucțiune dată.
Continuați să citiți în continuare pentru a înțelege comparația sau diferența dintre microprocesor și microcontroler.
4. Arhitectura microcontrollerului
Pe baza arhitecturii microcontrolerului, microcontrolerul este clasificat în două tipuri:
- Microcontroler de arhitectură Harvard: microcontrolerul arhitecturii Harvard are două interfețe de memorie diferite: unul pentru date/variabile și celălalt pentru programe/instrucțiuni. Paralelismul interfeței de instrucțiuni este caracteristica sa de vânzare. Este scump pentru designul său sofisticat.
- Microcontroler de arhitectură Von Neumann/Princeton: Microcontrolerul cu arhitectură Von Neumann/Princeton utilizează a interfață unică pentru stocarea atât a datelor, cât și a instrucțiunilor. Deși este nevoie de timp pentru a executa instrucțiunile, este rentabil și convenabil.
Citește și: Câte tipuri de taste pe tastatura unui computer
Care sunt avantajele și dezavantajele microcontrolerelor?
O listă cu toate avantaje al microprocesorului este menționat mai jos:
- Acționează ca un microcomputer fără părți digitale
- Ușor de utilizat și întreținut
- Eficient și compact
- Efectuează instrucțiunile date mai rapid
- Temporizator ciclu de instrucțiuni
- Acceptă adăugarea de RAM, ROM și periferice I/O
Lista tuturor dezavantaje ale microprocesorului sunt menționate mai jos:
- Arhitectură complexă
- Incapacitatea de a manipula dispozitive de mare putere din cauza vitezei reduse
- Îndeplinește un număr limitat de funcții simultan
- Folosit în micro echipamente, care este dificil de utilizat
- Nu toate microcontrolerele au periferice I/O
- Compus dintr-un semiconductor complementar de oxid de metal, este predispus la deteriorare prin sarcina statică
Care sunt avantajele și dezavantajele microcontrolerelor?
Câteva dintre avantajele și dezavantajele microcontrolerelor sunt menționate mai jos:
Pro:
- Funcționează pe dispozitivele de alimentare stocate
- Consum mai mic de energie
- Se găsește în dispozitivele utilizate în mod regulat
Contra:
- Necesită ca o persoană să fie instruită, deoarece este concepută pentru un anumit scop
- Ei nu pot accesa memoria programului
Acum, să trecem să învățăm comparația sau diferența dintre microprocesor și microcontroler și dintre IC și microprocesor.
Care este diferența dintre microprocesor și microcontroler?
După ce înțelegem microprocesorul și microcontrolerul și proprietățile lor, să ne uităm la comparația sau diferența dintre microprocesor și microcontroler.
Microprocesor | Microcontroler |
Partea principală a sistem informatic | Parte a unui sistem incorporat |
Este format numai din unitate de memorie. Prin urmare, sunt necesare memorie suplimentare și porturi I/O | Este format dintr-un procesor pe lângă memoria internă și componentele I/O |
Circuitul este mare datorită adăugării componentelor externe | Circuitul este mai mic datorită componentelor disponibile intern |
Nu poate fi utilizat în sisteme compacte din cauza acestuia ineficienta | Poate fi folosit în sisteme compacte, așa cum este eficient |
Costul întregului sistem este înalt | Costul întregului sistem este scăzut |
Consumul său de energie este înalt, deci nu poate funcționa pe dispozitivele de alimentare stocate | Are scăzut consumul de energie. Prin urmare, funcționează pe bateriile stocate |
Do nu avea Modul de economisire a energiei | Au moduri de a reduce consumul de energie numit mod inactiv sau de economisire a energiei |
Este folosit doar pe calculatoare personale | Este utilizat pe scară largă în mașini de spălat, mp3player, calculatoare, automobile |
Se bazează pe Arhitectura Von Neumann | Se bazează pe Arhitectura Harvard |
Funcționează încet, deoarece fiecare operațiune necesită comunicare cu componente externe | Funcționează Mai repede întrucât comunicarea este rapidă datorită componentelor prezente intern |
Este complex, cu un număr mare de instrucțiuni | Este simplu cu puține instrucțiuni |
Este folosit pentru aplicații de uz general | Este folosit pentru sisteme specifice aplicației |
Are fără RAM, ROM și alte periferice I/O | Are o procesor, RAM, ROM și alte periferice încorporat într-un cip |
Sistemele rulează la a viteză foarte mare | Sistemele rulează până la 200 MHz sau mai mult in functie de circuit |
Are un număr mai mic de registre, deci operațiunile sunt bazate pe memorie | Are mai multe registre, ceea ce face convenabil să scrieți programe |
Exemple: INTEL 8085 ȘI 8086 | Exemple: Altera, INTEL, NEC, Panasonic, etc |
Prin această comparație între microprocesor și microcontroler, este clar că microprocesorul este o parte a microcontrolerului cu memorie suplimentară, un port I/O și alte periferice, cum ar fi cronometre, contoare, convertoare analog-digitale și multe altele. După cum citim, microprocesorul este numit și unitatea centrală de procesare (CPU). Cu siguranță, este mult mai mult decât CPU. Pe măsură ce veți continua să citiți, veți întâlni diferența dintre IC și microprocesor menționată în detaliu.
Citește și: Cabluri componente vs cabluri compozite: care este diferența?
Ce este unitatea centrală de procesare (CPU)?
Unitatea centrală de procesare (CPU) este considerată creierul calculatorului. Este format din milioane de tranzistori. Microprocesorul este circuitul care înconjoară CPU. Să înțelegem ce este un procesor.
Unitatea centrală de procesare (CPU) este cea mai importantă parte a sistemului informatic. Este în esență partea computerului care realizează I/O, procesarea și stocarea datelor. Efectuează instrucțiunile prin executarea sistemului operații aritmetice, logice și de intrare/ieșire. Un procesor este adesea confundat cu hardware, dar procesorul este încorporat într-un singur cip numit microprocesor. Un procesor își desfășoară operațiunile în patru pași:
- Preluare
- Decodați
- A executa
- Scrie înapoi
Componentele procesorului includ aritmetică și logică (ALU) și unitatea de control (CU). ALU efectuează operații aritmetice și logice în timp ce CU recuperează comenzi din memorie, decodifică ea, și execută lor.
Cum diferă microprocesorul de procesor?
După ce ați aflat diferența dintre microprocesor și microcontroler, anunțați-ne despre diferența dintre microprocesor și CPU. Un microprocesor inculcă toate funcțiile unui procesor pe un singur cip. Acest cip se numește an circuit integrat (IC). Pe lângă aceasta, constă și din circuite I/O și de acces la memorie. Acest cip primește informații, o procesează conform instrucțiunilor și execută ieșirea în limbaj binar.
Microprocesor | CPU |
Este doar unitatea centrală de procesare | Are memorie și I/O integrate împreună |
Este folosit în calculatoare personale | Este folosit în sisteme integrate |
Aceasta nu constau din RAM, ROM, I/O, și alte periferice | Are RAM, ROM și alte periferice integrat într-un cip |
Un mediu extern este folosit pentru a conecta RAM, ROM și periferice I/O | CPU folosește un încorporat magistrala de control |
Are o arhitectura complexa care procesează o cantitate mare de instrucțiuni | Are o design simplu și necesită procesarea câtorva instrucțiuni |
Deși se înțelege că procesorul este un microprocesor, nu toate microprocesoarele sunt procesoare. A microprocesorul este mai mult decât procesorul deoarece conține alte procesoare precum a unitate de procesor grafic (GPU), unitate de procesare în rețea (NPU) și unitate de procesare audio (APU). Plăcile de sunet și plăcile de rețea sunt, de asemenea, încorporate în microprocesoare. Înainte de a înțelege diferența dintre IC și microprocesor, să vedem ce este exact IC.
Ce este circuitul integrat (IC)?
Un circuit integrat (IC) este a mini circuit electronic produs pe un cip semiconductor. Unul dintre primele circuite integrate a fost creat în anii 1970. Componentele constitutive ale unui circuit integrat sunt tranzistoare, condensatoare, rezistențe și diode. În plus, funcționează ca amplificator, microprocesor, microcontroler, oscilator, temporizator, contor, poartă logică și memorie pentru computer.
Aici sunt câteva Caracteristici al CI:
- Constructii si Ambalare: Este fabricat din silicon si este mic si fragil. Constituenții săi sunt legați în fire de aur și aluminiu și apoi turnați într-o cutie plată de plastic și ceramică.
- Dimensiunea unui IC: Este disponibil în dimensiuni între 1 mm pătrat și 200 mm pătrat.
- Integrare IC: Circuitele integrate își primesc numele așa cum sunt se integrează în diferite dispozitive pe același cip. De exemplu, un microcontroler este un circuit integrat care include memorie, microprocesor, porturi I/O și alte periferice în același dispozitiv.
Veți găsi titlul mai departe în acest articol care explică diferența dintre IC și microprocesor.
Prin ce diferă microprocesorul de IC?
După ce ați învățat comparația sau diferența dintre microprocesor și microcontroler, este necesar să cunoașteți diferența dintre IC și microprocesor. Microprocesoarele sunt unul singur tip de IC. Se spune că este una complexă. Un microprocesor îmbină funcțiile unei unități centrale de procesare pe un singur cip. Este proiectat pentru o aplicație computerizată, în timp ce circuitele integrate sunt dispozitive de uz general care pot fi utilizate pentru diverse aplicații.
Microprocesoarele constau din toate componentele care se găsesc într-un circuit integrat, inclusiv memoria, procesorul, porturile I/O și memoria RAM și ROM-ul de stocare nevolatilă. Aceste singur poate rula software pe un computer fără a necesita vreun dispozitiv de sprijin. Un circuitul integrat nu poate funcționa independent deoarece are instrucțiuni stocate în sine. Deci, aceasta este diferența dintre IC și microprocesor.
Recomandat:
- Cum să obțineți versiunea de încercare gratuită a EPIX Now
- Ce înseamnă atunci când Fitbit-ul tău spune că Datele nu sunt șterse sincronizate și încearcă din nou?
- Lista procesoarelor pentru tablete și mobile
- Miezurile CPU vs firele explicate - Care este diferența?
Sperăm că articolul nostru te-a ghidat suficient în a cunoaște comparația sau diferența dintre microprocesor și microcontroler și diferența dintre IC și microprocesor. Ne puteți transmite orice întrebări sau sugestii despre orice alt subiect despre care doriți să facem un articol. Trimite-le în secțiunea de comentarii de mai jos pentru ca noi să știm.