Jaka jest różnica między mikroprocesorem a mikrokontrolerem?

Mikroprocesory, mikrokontrolery i układy scalone (IC) to elementy składowe wszystkich urządzeń elektronicznych. Mówi się również, że są sercem i duszą przemysłu elektronicznego. Urządzenia te mogą brzmieć podobnie, ale różnią się właściwościami i funkcjami. Często ludzie nie rozumieją różnicy między mikroprocesorem a mikrokontrolerem. Zamieszanie nie kończy się tutaj; Innym tematem dyskusji jest różnica między mikroprocesorem a procesorem. W tym artykule zobaczymy porównanie mikroprocesora i mikrokontrolera oraz szczegółowe wyjaśnienie wszystkich tych terminów. Dowiesz się również szczegółowo porównania lub różnicy między układem scalonym a mikroprocesorem. Przeczytaj ten przewodnik, aby lepiej zrozumieć, jak różnią się od siebie.

Jaka jest różnica między mikroprocesorem a mikrokontrolerem?

Czytaj dalej, aby dowiedzieć się wszystkiego o porównaniu i różnicy między mikroprocesorem a mikrokontrolerem.

Co to jest mikroprocesor?

Zanim poznamy różnicę między mikroprocesorem a mikrokontrolerem, zapoznajmy się z mikroprocesorami. Mikroprocesor to chip, o którym mówi się, że jest mózgiem komputera . Nazywany jest również jednostką centralną (CPU). Ten pojedynczy chip może przetwarzać wszystkie logiczne i obliczeniowe informacje, takie jak dodawanie/odejmowanie, zarządzanie we/wy i wiele innych. Kontroluje wszystkie komponenty systemu, takie jak USB, urządzenia I/O, monitory, pamięć itp. Aby wykonać instrukcje podane przez użytkowników, pobiera dane, dekoduje je z języka wysokiego poziomu na język maszynowy, a następnie wykonuje podane instrukcje.

Jakie są elementy mikroprocesora?

Mikroprocesor składa się z następujących elementów służących do wykonywania podanych instrukcji:

• Rejestry : Jest to tymczasowe miejsce przechowywania do wykonania danej instrukcji. Po wykonaniu dane są przesyłane do źródła i usuwane z rejestrów.
• Jednostka arytmetyczna i logiczna : Wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne, takie jak obliczenia matematyczne .
• Jednostka czasowa i sterująca : Zapewnia, że ​​wszystkie wewnętrzne i zewnętrzne komponenty współpracują ze sobą w odpowiednim czasie i kolejności .

Jak działa mikroprocesor?

Mikroprocesor to samodzielny układ scalony połączony z zewnętrznymi urządzeniami peryferyjnymi, takimi jak urządzenia we/wy i jednostki pamięci, w celu wykonania określonego zestawu instrukcji.

• Urządzenie wejściowe do przekazywania informacji od użytkownika do jednostki pamięci.
• Pamięć do przechowywania informacji i wykonywania wymaganej funkcji .
• Urządzenia wyjściowe do wyświetlania wyników .

Przeczytaj także : Jak działa GOAT?

Jakie są rodzaje mikroprocesorów?

Mikroprocesory są podzielone na trzy typy na podstawie:

1. Rozmiar magistrali danych

W zależności od wielkości szyny danych mikroprocesor dzieli się na następujące typy:

• 4-bitowy : Te procesory mają ścieżkę danych o szerokości 4 bitów. Weszły do ​​użytku na początku lat siedemdziesiątych. Przykładami tego procesora są INTEL 4004 i 4040 .
• 8-bit : są to procesory zdolne do jednoczesnego przesyłania 8-bitów danych. Przykładem tego procesora jest INTEL 8085 .
• 16-bit : Są to procesory zdolne do jednoczesnego przesyłania 16-bitowych danych. Przykładami takich procesorów są INTEL 8088 i 80286 .
• 32-bitowe : Te procesory mogą przesyłać 32-bitowe dane na cykl zegara. Przykładami takich procesorów są INTEL 80386, 80486 i Pentium.

2. Aplikacja

Na podstawie zastosowania procesora dzieli się go na następujące typy:

• Procesory ogólnego przeznaczenia (GPP) : procesory ogólnego przeznaczenia (GPP) są przeznaczone do typowych codziennych zastosowań. Na przykład komputery stacjonarne, telefony komórkowe, INTEL 8085 i Pentium.
• Mikrokontrolery (MCU) : Mikrokontrolery (MCU) to procesory z wbudowaną pamięcią i urządzeniami peryferyjnymi we/wy, zaprojektowanymi do wykonywania określonego zestawu funkcji. Na przykład INTEL 8051, pralki, drukarki komputerowe itp.
• Mikroprocesor specjalnego przeznaczenia (SPM) : Mikroprocesor specjalnego przeznaczenia (SPM) jest przeznaczony do obsługi określonej operacji wymaganej przez aplikację. Na przykład cyfrowy proces sygnału, radar i lot.

Czytaj dalej, aby poznać porównanie lub różnicę między mikroprocesorem a mikrokontrolerem.

3. Architektura

• Komputer ze złożonym zestawem instrukcji (CISC) : Jak sama nazwa wskazuje, komputer ze złożonym zestawem instrukcji (CISC) używa minimalnej liczby instrukcji na program . Jedno polecenie wykonuje wszystkie funkcje, takie jak ładowanie, ocenianie i przechowywanie. W związku z tym proces jest złożony. Nie uwzględnia liczby cykli na polecenie. Jego głównym celem jest budowanie złożonych poleceń bezpośrednio na sprzęcie. Procesory INTEL i AMD są oparte na funkcjach CISC.
• Komputer o zredukowanym zestawie instrukcji (RISC) : Komputer o zredukowanym zestawie instrukcji (RISC) został zaprojektowany jako reakcja na CISC w połowie 1980 roku w celu zminimalizowania czasu działania poprzez skrócenie zestawu instrukcji komputera . Każde polecenie potrzebuje tylko jednego cyklu zegara, aby wykonać przypisane instrukcje. Wymaga to pamięci RAM do przechowywania większej liczby instrukcji, a kompilator do wydajniejszej konwersji poleceń języka wysokiego poziomu na kod binarny. Kilka przykładów to MIPS, PowerPC, Arm Processors itp.

Jakie są zalety mikroprocesorów?

Oto lista wszystkich zalet mikroprocesora:

• Opłacalne
• Wbudowana sztuczna inteligencja (AI) i graficzny interfejs użytkownika (GUI)
• Przenośny i szybki
• Kompaktowy rozmiar
• Wszechstronny i niezawodny
• Niskie zużycie energii i wytwarzanie ciepła

Jakie są wady mikroprocesorów?

Oto wady mikroprocesora:

• Wymagaj języka binarnego
• Nie obsługuje operacji zmiennoprzecinkowych
• Rozmiar danych
• Niemożność funkcjonowania bez zewnętrznych urządzeń wspierających
• Ulegnie uszkodzeniu przy niewłaściwym zasilaniu
• Powolne procesory jednordzeniowe

Jakie są zalety i wady mikroprocesorów?

Poniżej wymieniono kilka zalet i wad mikroprocesora:

Plusy:

• Szybko przenosi dane do różnych lokalizacji
• Używany do celów ogólnych
• Zdolny do wykonywania kilku zadań jednocześnie

Cons:

• Kosztowny
• Ogromny rozmiar
• Nie ma dołączonej pamięci RAM, ROM ani we/wy

Czytaj dalej ten artykuł do końca, aby poznać porównanie lub różnicę między układem scalonym a mikroprocesorem oraz między układem scalonym a mikroprocesorem.

Co to jest mikrokontroler i jak to działa?

W ramach poznania różnicy między mikroprocesorem a mikrokontrolerem poinformuj nas o mikrokontrolerach. Mikrokontroler to zintegrowane elektroniczne urządzenie do chronicznego przetwarzania danych, zaprojektowane do wykonywania określonej funkcji w systemie wbudowanym. Jest również określany jako jednostka mikrokontrolera lub MCU. Mikrokontroler zawiera trzy główne elementy w jednym układzie scalonym: mikroprocesor, moduł pamięci oraz urządzenia peryferyjne wejścia i wyjścia . Działają one za pomocą urządzeń wspierających, takich jak zegary, konwertery analogowo-cyfrowe, wejścia i wyjścia szeregowe oraz wspólne linie zwane magistralą systemową .

Zasada działania:

Pojedynczy układ mikrokontrolera wbudowany w system zapewnia wykonanie określonej funkcji w urządzeniu. Proces ten obejmuje odbieranie i wykonywanie danych z wejściowych i wyjściowych urządzeń peryferyjnych za pomocą mikroprocesora. Mikrokontroler otrzymuje informację tymczasową w swojej pamięci danych, gdzie procesor uzyskuje dostęp do informacji i wykorzystuje podane instrukcje z pamięci programu do wykonania operacji. Następnie używa wyjściowych urządzeń peryferyjnych do wykonania wymaganej akcji.

Przeczytaj także : Jakie są różnice między telegramem a telegramem X?

Jakie są podstawowe elementy systemu mikrokontrolera?

Główne elementy mikrokontrolera to:

• Mikroprocesor : Jest to pojedynczy układ scalony nazywany mózgiem urządzenia . Wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne, takie jak dodawanie/odejmowanie, przesyłanie danych, operacje we/wy i wiele innych. Umożliwia również operacje, które pomagają w przekazywaniu instrukcji innym komponentom w większym zintegrowanym systemie.
• Pamięć : Jest to część używana jako miejsce przechowywania danych, której procesor używa do wykonywania podanych instrukcji.
• Peryferia we/wy : Porty wejściowe służą do odbierania danych i wysyłania ich do procesora w postaci języka maszynowego. Procesor wykonuje niezbędne operacje i instruuje urządzenie wyjściowe znajdujące się poza mikrokontrolerem w celu wykonania zadania.

Ile jest rodzajów mikrokontrolerów?

Mikrokontrolery są podzielone na różne typy według:

1. Szerokość

Szerokość magistrali odnosi się do równoległych linii, które łączą wewnętrzne elementy mikrokontrolera. Jego podstawową funkcją jest przesyłanie danych między procesorem, modułem pamięci i urządzeniami peryferyjnymi we/wy. Istnieją trzy typy magistral: magistrala danych, magistrala adresowa i magistrala sterowania. Ponadto dzieli się na trzy typy mikrokontrolerów 8-bitowych, 16-bitowych i 32-bitowych.

• 8-bitowy mikrokontroler : 8-bitowy mikrokontroler składa się z szyny o szerokości 8-bitów . Oznacza to, że w jednym cyklu może wykonywać tylko operacje działające na 8-bitach. Dlatego, gdy wykonywana jest operacja 16-bitowa, wykonanie wyników, które są zwykłymi obliczeniami matematycznymi, zajmuje dwa razy więcej czasu. Przykładami 8-bitowego mikrokontrolera są INTEL 8031/8051 .
• 16-bitowy mikrokontroler : 16-bitowy mikrokontroler składa się z szyny o szerokości 16 bitów . Mówi się, że jest bardziej wydajny i szybszy niż 8-bitowy mikrokontroler, ponieważ może przesyłać i przetwarzać 16-bitowe dane w jednym cyklu. Zapewnia najbardziej precyzyjne operacje dla aplikacji, które wymagają funkcji timera. Na przykład INTEL 8051XA, PIC2X, INTEL 8096 itp.
• 32-bitowy mikrokontroler : 32-bitowy mikrokontroler składa się z szyny o szerokości 32 bitów . Jego możliwości wydajności są lepsze niż jakikolwiek inny mikrokontroler. Chociaż jego zużycie energii i koszt są wyższe, jego dokładna zdolność operacyjna sprawia, że ​​jest to opłacalne. Obsługuje wiele urządzeń peryferyjnych, takich jak USB, Ethernet, magistrala sieci sterowania itp. Przykładem 32-bitowego mikrokontrolera jest rodzina INTEL/ATMEL 251 .

W dalszej części artykułu poznasz porównanie mikroprocesora z mikrokontrolerem.

2. Pamięć

Na podstawie pamięci mikrokontroler dzieli się na dwa typy:

• Mikrokontroler pamięci wbudowanej: Mikrokontroler pamięci wbudowanej składa się ze wszystkich elementów osadzonych razem w jednym układzie scalonym . Komponenty te obejmują pamięć danych i programów, przerwania, liczniki czasu, liczniki itp. Chociaż bloki pamięci w mikrokontrolerach nie są rozszerzalne, pamięć ROM można wykorzystać do rozszerzenia jego miejsca.
• Mikrokontroler pamięci zewnętrznej: Mikrokontroler pamięci zewnętrznej nie posiada wbudowanego bloku pamięci . Do działania wymaga wsparcia pamięci zewnętrznej. Na przykład INTEL 8031 ​​nie ma dołączonego układu pamięci.

3. Architektura zestawu instrukcji

Zgodnie z architekturą zestawu instrukcji mikrokontroler dzieli się na dwa typy:

• Komputer złożonego zestawu instrukcji (CISC) : Komputer złożonego zestawu instrukcji (CISC) jest mikrokontrolerem przeznaczonym do wykonywania tylko jednej złożonej instrukcji . Wykonuje różne akcje za pomocą jednego polecenia. Jest to kompaktowy program, który używa dużych instrukcji i wielu trybów adresowania. Wykonanie podanych instrukcji zajmuje dużo czasu.
• Komputer o ograniczonej liczbie instrukcji (RISC) : Komputer o ograniczonej liczbie instrukcji (RISC) to mikrokontroler, który został opracowany w odpowiedzi na system CISC. Umożliwia przetwarzanie prostszych instrukcji. Wykonuje jedną daną instrukcję na raz .

Czytaj dalej, aby zrozumieć porównanie lub różnicę między mikroprocesorem a mikrokontrolerem.

4. Architektura mikrokontrolera

Na podstawie architektury mikrokontrolera mikrokontroler dzieli się na dwa typy:

• Mikrokontroler architektury Harvarda: Mikrokontroler architektury Harvarda ma dwa różne interfejsy pamięci : jeden dla danych/zmiennych, a drugi dla programów/instrukcji. Jego cechą sprzedażową jest równoległość interfejsu instrukcji. Jest drogi ze względu na swój wyrafinowany design.
• Mikrokontroler architektury Von Neumann/Princeton: Mikrokontroler architektury Von Neumann/Princeton wykorzystuje pojedynczy interfejs do przechowywania zarówno danych, jak i instrukcji. Chociaż wykonanie instrukcji zajmuje trochę czasu, jest opłacalne i wygodne.

Przeczytaj także : Ile typów klawiszy na klawiaturze komputera

Jakie są zalety i wady mikrokontrolerów?

Lista wszystkich zalet mikroprocesora znajduje się poniżej:

• Działa jak mikrokomputer bez żadnych części cyfrowych
• Łatwy w użyciu i utrzymaniu
• Ekonomiczny i kompaktowy
• Wykonuje podane instrukcje szybciej
• Zegar cyklu instrukcji
• Obsługuje dodawanie pamięci RAM, ROM i urządzeń peryferyjnych we/wy

Lista wszystkich wad mikroprocesora wymieniono poniżej:

• Złożona architektura
• Niezdolność do obsługi urządzeń o dużej mocy z powodu niskiej prędkości
• Wykonuje jednocześnie ograniczoną liczbę funkcji
• Stosowany w mikro sprzęcie, który jest trudny w obsłudze
• Nie wszystkie mikrokontrolery mają urządzenia peryferyjne I/O
• Składa się z komplementarnego półprzewodnika z tlenku metalu i jest podatny na uszkodzenia przez ładunek statyczny

Jakie są zalety i wady mikrokontrolerów?

Poniżej wymieniono kilka zalet i wad mikrokontrolerów:

Plusy:

• Działa na przechowywanych urządzeniach zasilających
• Mniejsze zużycie energii
• Znajduje się w regularnie używanych urządzeniach

Cons:

• Wymaga przeszkolenia osoby, ponieważ jest przeznaczony do określonego celu
• Nie mogą uzyskać dostępu do pamięci programu

Przejdźmy teraz do porównania lub różnicy między mikroprocesorem a mikrokontrolerem oraz między układem scalonym a mikroprocesorem.

Jaka jest różnica między mikroprocesorem a mikrokontrolerem?

Po zrozumieniu mikroprocesora i mikrokontrolera oraz ich właściwości przyjrzyjmy się porównaniu lub różnicy między mikroprocesorem a mikrokontrolerem.

Dzięki temu porównaniu mikroprocesora i mikrokontrolera jasne jest, że mikroprocesor jest częścią mikrokontrolera z dodatkową pamięcią, portem I/O i innymi urządzeniami peryferyjnymi, takimi jak zegary, liczniki, przetworniki analogowo-cyfrowe i inne. Jak czytamy, mikroprocesor nazywany jest również jednostką centralną (CPU). Z pewnością to znacznie więcej niż sam procesor. Kontynuując czytanie, natkniesz się na szczegółowo opisaną różnicę między układem scalonym a mikroprocesorem.

Przeczytaj także : Kable komponentowe a kompozytowe: jaka jest różnica?

Co to jest jednostka centralna (CPU)?

Jednostka centralna (CPU) jest uważana za mózg komputera . Składa się z milionów tranzystorów. Mikroprocesor to obwód otaczający procesor. Rozumiem, czym jest procesor.

Jednostka centralna (CPU) jest najważniejszą częścią systemu komputerowego. Zasadniczo jest to część komputera, która wykonuje operacje we/wy, przetwarzanie i przechowywanie danych. Wykonuje instrukcje, wykonując operacje arytmetyczne, logiczne i wejścia/wyjścia systemu. Procesor jest często mylony ze sprzętem, ale procesor jest osadzony w pojedynczym układzie zwanym mikroprocesorem. Procesor wykonuje swoje operacje w czterech krokach:

• Aportować
• Rozszyfrować
• Wykonać
• Odpisać

Komponenty procesora obejmują arytmetykę i logikę (ALU) oraz jednostkę sterującą (CU). ALU wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne, podczas gdy CU pobiera polecenia z pamięci, dekoduje je i wykonuje .

Czym różni się mikroprocesor od procesora?

Po poznaniu różnicy między mikroprocesorem a mikrokontrolerem daj nam znać o różnicy między mikroprocesorem a procesorem. Mikroprocesor umieszcza wszystkie funkcje procesora w jednym chipie. Ten układ nazywa się układem scalonym (IC) . Oprócz tego składa się również z obwodów we/wy i dostępu do pamięci. Ten chip odbiera informacje, przetwarza je zgodnie ze wskazówkami i wykonuje dane wyjściowe w języku binarnym.

Chociaż rozumie się, że procesor jest mikroprocesorem, nie wszystkie mikroprocesory są procesorami. Mikroprocesor to coś więcej niż procesor , ponieważ zawiera inne procesory, takie jak procesor graficzny (GPU), procesor sieciowy (NPU) i procesor dźwięku (APU) . Karty dźwiękowe i sieciowe są również wbudowane w mikroprocesory. Zanim zrozumiemy różnicę między układem scalonym a mikroprocesorem, zobaczmy, czym dokładnie jest układ scalony.

Co to jest układ scalony (IC)?

Układ scalony (IC) to mini układ elektroniczny wyprodukowany na chipie półprzewodnikowym. Jeden z pierwszych układów scalonych powstał w latach 70-tych. Elementami składowymi układu scalonego są tranzystory, kondensatory, rezystory i diody . Ponadto pracuje jako wzmacniacz, mikroprocesor, mikrokontroler, oscylator, timer, licznik, bramka logiczna i pamięć komputera.

Oto kilka cech IC:

• Konstrukcja i opakowanie : Wykonany jest z silikonu, jest mały i delikatny. Jego składniki są połączone ze złotymi i aluminiowymi drutami, a następnie wlane do płaskiego pudełka z tworzywa sztucznego i ceramiki.
• Rozmiar IC : Jest dostępny w rozmiarach od 1 mm2 do 200 mm2 .
• Integracja z układami scalonymi : układy scalone otrzymują swoje nazwy, gdy są wbudowywane w różne urządzenia na tym samym chipie. Podobnie, mikrokontroler to układ scalony, który zawiera pamięć, mikroprocesor, porty we/wy i inne urządzenia peryferyjne w tym samym urządzeniu.

W dalszej części tego artykułu znajdziesz nagłówek wyjaśniający różnicę między układem scalonym a mikroprocesorem.

Czym różni się mikroprocesor od układu scalonego?

Po zapoznaniu się z porównaniem lub różnicą między mikroprocesorem a mikrokontrolerem konieczne jest poznanie różnicy między układem scalonym a mikroprocesorem. Mikroprocesory to jeden z rodzajów układów scalonych . Mówi się, że jest złożony. Mikroprocesor wypełnia funkcje jednostki centralnej w jednym chipie. Przeznaczony jest do aplikacji komputerowych, natomiast układy scalone są urządzeniami ogólnego przeznaczenia, które można wykorzystać do różnych zastosowań.

Mikroprocesory składają się ze wszystkich komponentów znajdujących się w układzie scalonym, w tym pamięci, procesora, portów we/wy oraz pamięci nieulotnej pamięci RAM i ROM. Tylko one mogą uruchamiać oprogramowanie na komputerze bez konieczności posiadania jakiegokolwiek urządzenia pomocniczego. Układ scalony nie może funkcjonować samodzielnie , ponieważ zawiera w sobie instrukcje. Na tym polega różnica między układem scalonym a mikroprocesorem.

Zalecane :

• Jak uzyskać bezpłatną wersję próbną EPIX?
• Co to znaczy, gdy Fitbit mówi, że dane nie zostały wyczyszczone Synchronizuj i spróbuj ponownie?
• Lista procesorów do tabletów i telefonów komórkowych
• Wyjaśnienie rdzeni procesora a wątków — jaka jest różnica?

Mamy nadzieję, że nasz artykuł wystarczająco poprowadził Cię w kwestii porównania lub różnicy między mikroprocesorem a mikrokontrolerem oraz różnicy między układem scalonym a mikroprocesorem. Możesz przekazać nam wszelkie pytania lub sugestie dotyczące dowolnego innego tematu, na który chcesz napisać artykuł. Upuść je w sekcji komentarzy poniżej, abyśmy mogli się dowiedzieć.