Яка різниця між мікропроцесором і мікроконтролером?
Різне / / April 02, 2023
![Яка різниця між мікропроцесором і мікроконтролером?](/f/ba76a82bbc792f09d923055a29a98188.png)
Мікропроцесори, мікроконтролери та інтегральні схеми (ІС) є будівельними блоками всіх електронних пристроїв. Також кажуть, що вони є серцем і душею електронної промисловості. Ці пристрої можуть звучати схоже, але відрізнятися своїми властивостями та функціями. Часто люди не розуміють різниці між мікропроцесором і мікроконтролером. На цьому плутанина не закінчується; Різниця між мікропроцесором і центральним процесором - інша тема для обговорення. У цій статті ми побачимо порівняння між мікропроцесором і мікроконтролером і детальне пояснення всіх цих термінів. Крім того, ви детально дізнаєтесь про порівняння чи різницю між мікросхемою та мікропроцесором. Прочитайте цей посібник, щоб краще зрозуміти, як вони відрізняються один від одного.
![Яка різниця між мікропроцесором і мікроконтролером?](/f/20f43623c852aa5378864c74e7aee733.png)
Зміст
- Яка різниця між мікропроцесором і мікроконтролером?
- Що таке мікропроцесор?
- З яких компонентів складається мікропроцесор?
- Як працює мікропроцесор?
- Які бувають типи мікропроцесорів?
- Які переваги мікропроцесорів?
- Які недоліки мікропроцесорів?
- Які плюси і мінуси мікропроцесорів?
- Що таке мікроконтролер і як він працює?
- Які основні компоненти мікроконтролерної системи?
- Скільки існує типів мікроконтролерів?
- Які переваги та недоліки мікроконтролерів?
- Які плюси і мінуси мікроконтролерів?
- Яка різниця між мікропроцесором і мікроконтролером?
- Що таке центральний процесор (CPU)?
- Чим мікропроцесор відрізняється від ЦП?
- Що таке інтегральна схема (ІС)?
- Чим мікропроцесор відрізняється від IC?
Яка різниця між мікропроцесором і мікроконтролером?
Продовжуйте читати далі, щоб детально дізнатися все про порівняння та різницю між мікропроцесором і мікроконтролером.
Що таке мікропроцесор?
Перш ніж знати різницю між мікропроцесором і мікроконтролером, давайте дізнаємося про мікропроцесори. Мікропроцесор — це мікросхема, яку називають мозок комп'ютера. Його також називають центральний процесор (ЦП). Цей єдиний чіп може обробляти всю логічну та обчислювальну інформацію, як-от додавання/віднімання, керування введенням/виведенням та багато іншого. Це контролює всі компоненти системи як-от USB, пристрої введення/виведення, монітори, пам’ять тощо. Для виконання інструкцій, наданих користувачами, це отримує дані, декодує це з мови високого рівня на машинну мову, а потім виконує дані інструкції.
З яких компонентів складається мікропроцесор?
Мікропроцесор складається з наступних компонентів, які використовуються для виконання заданих команд:
- Реєстри: Це тимчасово місце зберігання за виконання даного доручення. Після виконання дані надсилаються до джерела та стираються з реєстрів.
- Арифметико-логічний блок: Виконує арифметичні та логічні операції, наприклад математичний розрахунок.
- Блок синхронізації та керування: Забезпечує справність усіх внутрішніх і зовнішніх компонентів працювати разом у часі та послідовності.
Як працює мікропроцесор?
Мікропроцесор — це окрема мікросхема, з’єднана із зовнішніми периферійними пристроями, такими як пристрої введення/виведення та блоки пам’яті, для виконання певного набору інструкцій.
- Пристрій введення до передати інформацію від користувача до блоку пам'яті.
- Пам'ять до зберігати інформацію і виконувати необхідну функцію.
- Пристрої виведення до відобразити результати.
Читайте також: Як працює GOAT?
Які бувають типи мікропроцесорів?
Мікропроцесори поділяються на три типи за ознакою:
1. Розмір шини даних
За розміром шини даних мікропроцесори поділяються на такі види:
- 4-бітний: Ці процесори мають ширину шляху даних 4 біти. Вони почали використовуватися на початку 1970-х років. Прикладами цього процесора є INTEL 4004 і 4040.
- 8-бітний: Це процесори, здатні одночасно передавати 8 біт даних. Прикладом цього процесора є INTEL 8085.
- 16-бітний: Це процесори, здатні передавати 16-бітні дані одночасно. Прикладами таких процесорів є INTEL 8088 і 80286.
- 32-розрядний: Ці процесори можуть передавати 32 біти даних за такт. Прикладами таких процесорів є INTEL 80386, 80486 і Pentium.
2. застосування
Залежно від застосування процесора, він поділяється на такі типи:
- Процесори загального призначення (GPP): Процесори загального призначення (GPP) призначені для повсякденних програм. Наприклад, настільні комп’ютери, мобільні телефони, INTEL 8085 і Pentium.
- Мікроконтролери (MCU): Мікроконтролери (MCU) — це процесори з вбудованою пам’яттю та периферійними пристроями введення/виведення, призначені для виконання певного набору функцій. Наприклад, INTEL 8051, пральні машини, комп’ютерні принтери тощо.
- Мікропроцесор спеціального призначення (SPM): Мікропроцесор спеціального призначення (SPM) призначений для виконання певної операції, необхідної для програми. Наприклад, обробка цифрового сигналу, радар і політ.
Продовжуйте читати далі, щоб дізнатися про порівняння або різницю між мікропроцесором і мікроконтролером.
3. Архітектура
- Комп'ютер із набором інструкцій (CISC): Як пояснює назва, комп’ютер зі складним набором інструкцій (CISC) використовує мінімум кількість інструкцій на програму. Одна команда виконує всі функції, такі як завантаження, оцінка та збереження. Отже, ускладнення процесу. Він не враховує кількість циклів на команду. Його основна увага — створювати складні команди безпосередньо на апаратному забезпеченні. Процесори INTEL і AMD базуються на функціях CISC.
- Комп'ютер зі скороченим набором інструкцій (RISC): Комп’ютер зі скороченим набором інструкцій (RISC) був розроблений як реакція на CISC у середині 1980-х років. мінімізувати час продуктивності, зменшивши набір інструкцій комп’ютера. Кожній команді потрібен лише один такт для виконання призначених інструкцій. Для цього потрібно, щоб оперативна пам’ять зберігала більше інструкцій, а компілятор ефективніше перетворював команди мови високого рівня в двійковий код. Кілька прикладів MIPS, PowerPC, процесори Armі т.д.
Які переваги мікропроцесорів?
Ось перелік усіх переваг мікропроцесора:
- Економічно ефективним
- Вбудований штучний інтелект (AI) і Графічний інтерфейс користувача (графічний інтерфейс користувача)
- Портативний і високошвидкісний
- Компактний розмір
- Універсальний і надійний
- Низьке енергоспоживання і тепловиділення
Які недоліки мікропроцесорів?
До недоліків мікропроцесора можна віднести:
- Потрібна двійкова мова
- Не підтримує операції з плаваючою комою
- Розмір даних
- Нездатність функціонувати без зовнішніх допоміжних пристроїв
- Отримує пошкодження з неправильним живлення
- Повільні одноядерні процесори
Які плюси і мінуси мікропроцесорів?
Нижче наведено кілька плюсів і мінусів мікропроцесора:
Плюси:
- Швидко переміщує дані в різні місця
- Використовується для загального призначення
- Здатний виконувати кілька завдань одночасно
Мінуси:
- Дорого
- Величезних розмірів
- Не має RAM, ROM або I/O, приєднаних до нього
Продовжуйте читати цю статтю до кінця, щоб дізнатися про порівняння або різницю між IC і мікропроцесором і між IC і мікропроцесором.
Що таке мікроконтролер і як він працює?
У рамках вивчення різниці між мікропроцесором і мікроконтролером розкажіть нам про мікроконтролери. Мікроконтролер - це інтегрований електронний хронічний обчислювальний пристрій призначений для виконання певної функції у вбудованій системі. Його також називають блоком мікроконтролера або MCU. Мікроконтролер складається з трьох основних компонентів на одній мікросхемі: мікропроцесор, блок пам'яті та периферійні пристрої введення та виведення. Вони працюють за допомогою допоміжних пристроїв, таких як таймери, аналого-цифрові перетворювачі, послідовний вхід і вихід, і загальні лінії зв системна шина.
Принцип роботи:
Одна мікросхема мікроконтролера, вбудована в систему, забезпечує виконання певної функції в пристрої. Цей процес передбачає отримання та виконання даних від периферійних пристроїв введення та виведення за допомогою мікропроцесора. Мікроконтролер отримує тимчасову інформацію в пам'ять даних, де знаходиться процесор отримує доступ до інформації та використовує надані інструкції з пам’яті програми для виконання операція. Потім він використовує вихідні периферійні пристрої для виконання необхідної дії.
![JAN23 Яка різниця між мікропроцесором і мікроконтролером?](/f/53291022e2672f4cfb6e82e8ab1e919c.jpg)
Читайте також: Які відмінності між Telegram і Telegram X?
Які основні компоненти мікроконтролерної системи?
Основними компонентами мікроконтролера є:
- мікропроцесор: Це єдиний чіп, який називається мозок пристрою. Він виконує арифметичні та логічні операції, такі як додавання/віднімання, передача даних, операції введення/виведення та багато іншого. Це також дозволяє виконувати операції, які допомагають передавати інструкції іншим компонентам у більшій інтегрованій системі.
- Пам'ять: це частина, яка використовується як a місце зберігання для даних, які процесор використовує для виконання даних інструкцій.
- Периферійні пристрої введення/виведення: вхідні порти є засобом для отримати дані та відправити їх на процесор у формі машинної мови. Процесор виконує необхідні операції та дає команди зовнішньому по відношенню до мікроконтролера пристрою виводу для виконання завдання.
Скільки існує типів мікроконтролерів?
Мікроконтролери класифікуються на різні типи відповідно до:
1. Ширина
Ширина шини відноситься до паралельні лінії, які з’єднують внутрішні компоненти мікроконтролера. Його основною функцією є передача даних між процесором, блоком пам’яті та периферійними пристроями введення/виведення. Існує три типи шин: шина даних, шина адреси та шина керування. Крім того, він класифікується на три типи 8-розрядних, 16-розрядних і 32-розрядних мікроконтролерів.
- 8-розрядний мікроконтролер: 8-розрядний мікроконтролер складається з a Ширина шини становить 8 біт. Це означає, що він може виконувати лише операції, які працюють з 8-бітами за один цикл. Тому, коли виконується 16-бітна операція, для виконання результатів, які є простими математичними обчисленнями, потрібно вдвічі більше часу. Прикладами 8-бітного мікроконтролера є INTEL 8031/8051.
- 16-розрядний мікроконтролер: 16-розрядний мікроконтролер складається з a Ширина шини становить 16 біт. Кажуть, що він ефективніший і швидший, ніж 8-бітний мікроконтролер, оскільки він може передавати та обробляти 16-бітні дані за один цикл. Він забезпечує найточніші операції для програм, які потребують функцій таймера. Наприклад, INTEL 8051XA, PIC2X, INTEL 8096і т.д.
- 32-розрядний мікроконтролер: 32-розрядний мікроконтролер складається з a Ширина шини становить 32 біти. Його продуктивність краща, ніж у будь-якого іншого мікроконтролера. Хоча його енергоспоживання та вартість вищі, точні робочі можливості роблять його вартим уваги. Він підтримує кілька периферійних пристроїв, таких як USB, Ethernet, мережева шина зони керування тощо. Прикладом 32-розрядного мікроконтролера є Сімейство INTEL/ATMEL 251.
Про порівняння мікропроцесора та мікроконтролера ви дізнаєтеся далі в цій статті.
2. Пам'ять
Залежно від пам'яті мікроконтролери діляться на два типи:
- Мікроконтролер вбудованої пам'яті: мікроконтролер вбудованої пам’яті складається з усіх компоненти, вбудовані в один чіп. Ці компоненти включають пам'ять даних і програм, переривання, таймери, лічильники тощо. Хоча блоки пам’яті в мікроконтролерах не можна розширювати, ПЗУ можна використовувати для розширення її простору.
- Мікроконтролер зовнішньої пам'яті: мікроконтролер зовнішньої пам'яті не має вбудованого блоку пам'яті. Для роботи потрібна підтримка зовнішньої пам’яті. Наприклад, INTEL 8031 не має мікросхеми пам'яті.
3. Архітектура набору інструкцій
За архітектурою набору інструкцій мікроконтролери поділяються на два типи:
- Комп'ютер із набором інструкцій (CISC): Complex Instruction Set Computer (CISC) — це мікроконтролер, призначений лише для дотримання одна комплексна інструкція. Він виконує різні дії лише за допомогою однієї команди. Це компактна програма, яка використовує великі інструкції та багато режимів адресації. Щоб виконати дані інструкції, потрібно багато часу.
- Комп'ютер зі скороченим набором інструкцій (RISC): Комп’ютер зі скороченим набором інструкцій (RISC) — це мікроконтролер, розроблений у відповідь на CISC. Це дозволяє обробляти простіші інструкції. Це виконує одну задану інструкцію за раз.
Продовжуйте читати далі, щоб зрозуміти порівняння або різницю між мікропроцесором і мікроконтролером.
4. Архітектура мікроконтролера
За архітектурою мікроконтролера мікроконтролери класифікуються на два типи:
- Мікроконтролер Гарвардської архітектури: Гарвардська архітектура мікроконтролера два різних інтерфейси пам'яті: один для даних/змінних, а інший для програм/інструкцій. Паралелізм інструкційного інтерфейсу є його торговою особливістю. Це дорого через вишуканий дизайн.
- Мікроконтроллер фон Неймана/Принстонської архітектури: мікроконтролер архітектури Von Neumann/Princeton використовує a єдиний інтерфейс для зберігання як даних, так і інструкцій. Хоча виконання інструкцій займає час, це економічно вигідно та зручно.
Читайте також: Скільки типів клавіш на клавіатурі комп'ютера
Які переваги та недоліки мікроконтролерів?
Список усіх переваги мікропроцесора згадується нижче:
- Діє як мікрокомп'ютер без цифрових частин
- Простий у використанні та обслуговуванні
- Економічний і компактний
- Швидше виконує дані вказівки
- Таймер циклу інструкцій
- Підтримує додавання RAM, ROM і периферійних пристроїв введення/виведення
Список усіх недоліки мікропроцесора згадані нижче:
- Складна архітектура
- Нездатність керувати потужними пристроями через низьку швидкість
- Одночасно виконує обмежену кількість функцій
- Використовується в мікрообладнанні, яким важко користуватися
- Не всі мікроконтролери мають периферійні пристрої введення-виведення
- Складається з комплементарного металооксидного напівпровідника, він схильний до пошкодження статичним зарядом
Які плюси і мінуси мікроконтролерів?
Нижче наведено кілька плюсів і мінусів мікроконтролерів:
Плюси:
- Працює на пристроях з накопиченою потужністю
- Менше енергоспоживання
- Знаходиться в пристроях, які регулярно використовуються
Мінуси:
- Вимагає навчання людини, оскільки він призначений для певної мети
- Вони не можуть отримати доступ до пам'яті програми
Тепер давайте перейдемо до порівняння або різниці між мікропроцесором і мікроконтролером і між IC і мікропроцесором.
Яка різниця між мікропроцесором і мікроконтролером?
Після розуміння мікропроцесора та мікроконтролера та їхніх властивостей, давайте подивимося на порівняння або різницю між мікропроцесором і мікроконтролером.
мікропроцесор | мікроконтролер |
Основна частина в комп'ютерна система | частина з an вбудована система |
Він складається тільки з блок пам'яті. Отже, потрібна додаткова пам'ять і порти введення/виведення | Він складається з a процесор на додаток до внутрішньої пам’яті та компонентів введення/виведення |
Схема є великий за рахунок додавання зовнішніх компонентів | Схема є менше завдяки внутрішнім наявним компонентам |
Його не можна використовувати в компактних системах через його неефективність | Його можна використовувати в компактних системах, як є ефективний |
Вартість всієї системи становить висока | Вартість всієї системи становить низький |
Його енергоспоживання становить висока, тому він не може працювати на пристроях із накопиченим живленням | Це має низький споживання енергії. Таким чином, він працює від накопичених батарей |
робити ні мати режим енергозбереження | У них є режими зменшити енергоспоживання називається режимом очікування або режимом енергозбереження |
Використовується тільки на персональні комп'ютери | Він широко використовується в пральні машини, mp3плеєри, калькулятори, автомобілі |
Він заснований на Архітектура фон Неймана | Він заснований на Гарвардська архітектура |
Це працює повільно, оскільки кожна операція потребує зв’язку із зовнішніми компонентами | Це працює швидше оскільки зв’язок швидкий завдяки внутрішнім компонентам |
Це є складні, з великою кількістю інструкцій | Це є простий з кількома інструкціями |
Використовується для програми загального призначення | Використовується для системи, що стосуються конкретної програми |
Це має немає RAM, ROM та інших периферійних пристроїв вводу-виводу | Він має a процесор, RAM, ROM та інші периферійні пристрої вбудований в мікросхему |
Системи працюють на a дуже висока швидкість | Системи працюють до 200 МГц або більше в залежності від схеми |
Це має менша кількість регістрів, тому операції базуються на пам’яті | Це має більше реєстрів, що робить зручним написання програм |
приклади: INTEL 8085 І 8086 | приклади: Altera, INTEL, NEC, Panasonicі т.д |
Через це порівняння між мікропроцесором і мікроконтролером стає зрозумілим, що мікропроцесор є частиною мікроконтролера з додатковою пам’яттю, портом введення/виведення та іншими периферійними пристроями, такими як таймери, лічильники, аналого-цифрові перетворювачі тощо. Як ми читаємо, мікропроцесор також називають центральним процесором (CPU). Звичайно, це набагато більше, ніж процесор. Продовжуючи читати, ви натрапите на різницю між мікросхемою та мікропроцесором, згадану детально.
Читайте також: Компонентні та композитні кабелі: у чому різниця?
Що таке центральний процесор (CPU)?
Центральний процесор (CPU) вважається мозок комп'ютера. Він складається з мільйонів транзисторів. Мікропроцесор - це схема, яка оточує центральний процесор. Давайте розберемося, що таке ЦП.
Центральний процесор (CPU) є найважливішою частиною комп’ютерної системи. По суті, це частина комп’ютера, яка виконує введення-виведення, обробку та зберігання даних. Він виконує інструкції, виконуючи системні арифметичні, логічні та операції введення/виведення. ЦП часто помилково сприймають як апаратне забезпечення, але ЦП вбудовано в одну мікросхему, яка називається мікропроцесором. ЦП виконує свої операції в чотири етапи:
- Принести
- Декодувати
- Виконати
- Зворотний запис
Компоненти центрального процесора включають арифметику та логіку (ALU) і блок керування (CU). АЛУ виконує арифметичні та логічні операції, а КУ виконує витягує команди з пам'яті, декодує це, і виконує їх.
Чим мікропроцесор відрізняється від ЦП?
Дізнавшись про різницю між мікропроцесором і мікроконтролером, повідомте нам про різницю між мікропроцесором і ЦП. Мікропроцесор поєднує в собі всі функції ЦП на одній мікросхемі. Ця мікросхема називається an інтегральна схема (IC). На додаток до цього, він також складається з схем введення/виведення та доступу до пам’яті. Цей чіп отримує інформацію, обробляє її відповідно до вказівок і виконує вихід у двійковій мові.
мікропроцесор | ЦП |
Це є тільки центральний процесор | Це має пам'ять і введення/виведення інтегровані разом |
Використовується в персональні комп'ютери | Використовується в вбудовані системи |
Це не складається з RAM, ROM, I/O, та інші периферійні пристрої | Це має RAM, ROM та інші периферійні пристрої вбудовані в чіп |
Ан зовнішній носій використовується для підключення RAM, ROM і периферійних пристроїв вводу/виводу | ЦП використовує an вбудований керуюча шина |
Він має a складна архітектура який обробляє велику кількість інструкцій | Він має a простий дизайн і вимагає обробки кількох інструкцій |
Хоча розуміється, що ЦП є мікропроцесором, не всі мікропроцесори є ЦП. А мікропроцесор більше, ніж центральний процесор оскільки він містить інші процесори, такі як a графічний процесор (GPU), мережевий процесор (NPU) і аудіопроцесор (APU). У мікропроцесори також вбудовані звукові та мережеві карти. Перш ніж зрозуміти різницю між IC і мікропроцесором, давайте подивимося, що таке IC.
Що таке інтегральна схема (ІС)?
Інтегральна схема (ІС) — це a міні-електронна схема виготовлений на напівпровідниковому кристалі. Одна з перших інтегральних схем була створена в 1970-х роках. Складовими компонентами інтегральної мікросхеми є транзистори, конденсатори, резистори і діоди. Крім того, він працює як підсилювач, мікропроцесор, мікроконтролер, генератор, таймер, лічильник, логічний вентиль і пам'ять комп'ютера.
Ось деякі особливості СК:
- Конструкція та упаковка: він виготовлений із силікону, маленький і крихкий. Його складові скріплюються в золоті та алюмінієві дроти, а потім відливаються в плоску коробку з пластику та кераміки.
- Розмір IC: доступний у розмірах між 1 квадратний мм і 200 квадратний мм.
- Інтеграція IC: Інтегральні схеми отримали свої назви вбудовуватися в різні пристрої на одному чіпі. Наприклад, мікроконтролер — це інтегральна схема, яка включає в себе пам’ять, мікропроцесор, порти введення/виведення та інші периферійні пристрої в одному пристрої.
Далі в цій статті ви знайдете заголовок, який пояснює різницю між мікросхемою та мікропроцесором.
Чим мікропроцесор відрізняється від IC?
Після вивчення порівняння або різниці між мікропроцесором і мікроконтролером необхідно знати різницю між IC і мікропроцесором. Мікропроцесори - це одне ціле тип IC. Кажуть, що він складний. Мікропроцесор виконує функції центрального процесора на одному чіпі. Він призначений для застосування в комп’ютері, тоді як інтегральні схеми є пристроями загального призначення, які можна використовувати для різних програм.
Мікропроцесори складаються з усіх компонентів інтегральної схеми, включаючи пам’ять, центральний процесор, порти введення/виведення та його енергонезалежну пам’ять RAM і ROM. Ці самостійно може запускати програмне забезпечення на комп’ютері без потреби будь-якого допоміжного пристрою. Ан інтегральна схема не може функціонувати самостійно оскільки в ньому збережені інструкції. Отже, це різниця між IC та мікропроцесором.
Рекомендовано:
- Як отримати безкоштовну пробну версію EPIX Now
- Що це означає, коли ваш Fitbit повідомляє, що дані не очищені, синхронізуйте та спробуйте ще раз?
- Список процесорів для планшетів і мобільних пристроїв
- Пояснення ядер ЦП і потоків – у чому різниця?
Ми сподіваємося, що наша стаття допомогла вам дізнатися про порівняння або різниця між мікропроцесором і мікроконтролером і різниця між IC і мікропроцесором. Ви можете повідомити нам будь-які запитання чи пропозиції щодо будь-якої іншої теми, на яку ви хочете, щоб ми написали статтю. Залиште їх у розділі коментарів нижче, щоб ми знали.