В чем разница между микропроцессором и микроконтроллером?

Микропроцессоры, микроконтроллеры и интегральные схемы (ИС) являются строительными блоками всех электронных устройств. Их также называют сердцем и душой электронной промышленности. Эти устройства могут показаться похожими, но различаются по своим свойствам и функциям. Часто люди не понимают разницы между микропроцессором и микроконтроллером. На этом путаница не заканчивается; Разница между микропроцессором и процессором - еще одна тема для обсуждения. В этой статье мы увидим сравнение микропроцессора и микроконтроллера и подробное объяснение всех этих терминов. Кроме того, вы подробно узнаете о сравнении или различии между ИС и микропроцессором. Прочтите это руководство, чтобы лучше понять, чем они отличаются друг от друга.

В чем разница между микропроцессором и микроконтроллером?

Продолжайте читать дальше, чтобы узнать все о сравнении и различиях между микропроцессором и микроконтроллером в деталях.

Что такое Микропроцессор?

Прежде чем узнать разницу между микропроцессором и микроконтроллером, давайте узнаем о микропроцессорах. Микропроцессор — это микросхема, которую называют мозгом компьютера . Его также называют центральным процессором (ЦП). Этот единственный чип может обрабатывать всю логическую и вычислительную информацию, такую ​​как сложение/вычитание, управление вводом/выводом и многое другое. Он управляет всеми компонентами системы, такими как USB, устройства ввода-вывода, мониторы, память и т. д. Для выполнения инструкций, данных пользователями, он извлекает данные, декодирует их с языка высокого уровня на машинный язык, а затем выполняет заданное инструкции.

Из каких компонентов состоит микропроцессор?

Микропроцессор состоит из следующих компонентов, используемых для выполнения данных инструкций:

• Регистры : это место временного хранения для выполнения данной инструкции. После выполнения данные отправляются в источник и стираются из регистров.
• Арифметико-логическое устройство : выполняет арифметические и логические операции, такие как математические вычисления .
• Блок синхронизации и управления : Обеспечивает совместную работу всех внутренних и внешних компонентов вовремя и в определенной последовательности .

Как работает микропроцессор?

Микропроцессор — это отдельная микросхема, соединенная с внешними периферийными устройствами, такими как устройства ввода-вывода и блоки памяти, для выполнения заданного набора инструкций.

• Устройство ввода для передачи информации от пользователя в блок памяти.
• Память для сохранения информации и выполнения требуемой функции .
• Устройства вывода для отображения результатов .

Читайте также : Как работает GOAT?

Какие существуют типы микропроцессоров?

Микропроцессоры делятся на три типа в зависимости от:

1. Размер шины данных

По размеру шины данных микропроцессоры классифицируют на следующие типы:

• 4-битный : эти процессоры имеют ширину пути данных 4 бита. Они вошли в обиход в начале 1970-х годов. Примерами этого процессора являются INTEL 4004 и 4040 .
• 8-битные : это процессоры, способные одновременно передавать 8-битные данные. Примером этого процессора является INTEL 8085 .
• 16-битные : это процессоры, способные одновременно передавать 16-битные данные. Примерами таких процессоров являются INTEL 8088 и 80286 .
• 32-битные : эти процессоры могут передавать 32-битные данные за такт. Примерами таких процессоров являются INTEL 80386, 80486 и Pentium.

2. Приложение

В зависимости от области применения процессор подразделяется на следующие типы:

• Процессоры общего назначения (GPP) : процессоры общего назначения (GPP) предназначены для обычных повседневных приложений. Например, настольные компьютеры, мобильные телефоны, процессоры INTEL 8085 и Pentium.
• Микроконтроллеры (MCU) : Микроконтроллеры (MCU) — это процессоры со встроенными модулями памяти и периферийными устройствами ввода-вывода, предназначенные для выполнения определенного набора функций. Например, INTEL 8051, стиральные машины, компьютерные принтеры и т. д.
• Микропроцессор специального назначения (SPM) : Микропроцессор специального назначения (SPM) предназначен для выполнения конкретной операции, необходимой для приложения. Например, обработка цифровых сигналов, радар и полет.

Продолжайте читать дальше, чтобы узнать о сравнении или различиях между микропроцессором и микроконтроллером.

3. Архитектура

• Компьютер со сложным набором инструкций (CISC) : Как следует из названия, компьютер со сложным набором инструкций (CISC) использует минимальное количество инструкций на программу . Одна команда выполняет все функции, такие как загрузка, оценка и сохранение. Отсюда усложнение процесса. Он не учитывает количество циклов на команду. Его основное внимание уделяется построению сложных команд непосредственно на аппаратном обеспечении. ЦП INTEL и AMD основаны на функциях CISC.
• Компьютер с сокращенным набором команд (RISC) : Компьютер с сокращенным набором команд (RISC) был разработан как реакция на CISC в середине 1980-х годов, чтобы минимизировать время работы за счет сокращения набора инструкций компьютера . Каждой команде требуется только один тактовый цикл для выполнения назначенных инструкций. Это требует оперативной памяти для хранения большего количества инструкций и компилятора для более эффективного преобразования команд языка высокого уровня в двоичный код. Несколько примеров: MIPS, PowerPC, процессоры Arm и т. д.

Каковы преимущества микропроцессоров?

Вот список всех преимуществ микропроцессора:

• Экономически эффективным
• Встроенный искусственный интеллект (ИИ) и графический пользовательский интерфейс (GUI)
• Портативный и высокоскоростной
• Компактный размер
• Универсальный и надежный
• Низкое энергопотребление и тепловыделение

Каковы недостатки микропроцессоров?

К недостаткам микропроцессора можно отнести:

• Требовать бинарный язык
• Не поддерживает операции с плавающей запятой
• Размер данных
• Неспособность функционировать без внешних поддерживающих устройств
• Поврежден из-за неправильного питания
• Медленные одноядерные процессоры

Каковы плюсы и минусы микропроцессоров?

Ниже приведены несколько плюсов и минусов микропроцессора:

Плюсы:

• Быстро перемещает данные в различные места
• Используется для общего назначения
• Способен выполнять несколько задач одновременно

Минусы:

• Дорогой
• Огромный размер
• К нему не подключены ОЗУ, ПЗУ или ввод-вывод.

Продолжайте читать эту статью до конца, чтобы узнать о сравнении или различии между ИС и микропроцессором, а также между ИС и микропроцессором.

Что такое микроконтроллер и как он работает?

В рамках изучения разницы между микропроцессором и микроконтроллером расскажите нам о микроконтроллерах. Микроконтроллер — это интегрированное электронное хроническое вычислительное устройство, предназначенное для выполнения определенной функции во встроенной системе. Его также называют блоком микроконтроллера или MCU. Микроконтроллер включает в себя три основных компонента на одном кристалле: микропроцессор, блок памяти и периферийные устройства ввода и вывода . Они работают с помощью вспомогательных устройств, таких как таймеры, аналого-цифровые преобразователи, последовательный ввод и вывод , а также общие линии, называемые системной шиной .

Принцип работы:

Один чип микроконтроллера, встроенный в систему, обеспечивает выполнение определенной функции в устройстве. Этот процесс включает получение и выполнение данных от входных и выходных периферийных устройств с помощью микропроцессора. Микроконтроллер получает временную информацию в свою память данных, где процессор получает доступ к информации и использует данные инструкции из памяти программ для выполнения операции. Затем он использует выходные периферийные устройства для выполнения требуемого действия.

Читайте также : В чем разница между Telegram и Telegram X?

Каковы основные компоненты микроконтроллерной системы?

Основными компонентами микроконтроллера являются:

• Микропроцессор : Это один чип, который называют мозгом устройства . Он выполняет арифметические и логические операции, такие как сложение/вычитание, передачу данных, операции ввода-вывода и многое другое. Он также позволяет выполнять операции, которые помогают передавать инструкции другим компонентам в более крупной интегрированной системе.
• Память : это часть, используемая в качестве места хранения данных, которые процессор использует для выполнения данных инструкций.
• Периферийные устройства ввода-вывода : входные порты являются средством для получения данных и отправки их процессору в виде машинного языка. Процессор выполняет необходимые операции и инструктирует внешнее по отношению к микроконтроллеру устройство вывода для выполнения задачи.

Сколько существует типов микроконтроллеров?

Микроконтроллеры делятся на несколько типов в зависимости от:

1. Ширина

Ширина шины относится к параллельным линиям, которые соединяют внутренние компоненты микроконтроллера. Его основная функция заключается в передаче данных между процессором, блоком памяти и периферийными устройствами ввода-вывода. Существует три типа шин: шина данных, шина адреса и шина управления. Кроме того, он подразделяется на три типа: 8-битные, 16-битные и 32-битные микроконтроллеры.

• 8-битный микроконтроллер : 8-битный микроконтроллер состоит из шины шириной 8 бит . Это означает, что он может выполнять только те операции, которые работают с 8-битными данными, за один цикл. Поэтому при выполнении 16-битной операции требуется вдвое больше времени для выполнения результатов, представляющих собой простые математические вычисления. Примеры 8-битных микроконтроллеров: INTEL 8031/8051 .
• 16-битный микроконтроллер : 16-битный микроконтроллер состоит из шины шириной 16 бит . Говорят, что он более эффективен и быстрее, чем 8-битный микроконтроллер, поскольку может передавать и обрабатывать 16-битные данные за один цикл. Он обеспечивает наиболее точные операции для приложений, которым требуются функции таймера. Например, INTEL 8051XA, PIC2X, INTEL 8096 и т. д.
• 32-битный микроконтроллер : 32-битный микроконтроллер состоит из шины шириной 32 бита . Его производительность лучше, чем у любого другого микроконтроллера. Хотя его энергопотребление и стоимость выше, его точные эксплуатационные характеристики оправдывают себя. Он поддерживает несколько периферийных устройств, таких как USB, Ethernet, сетевая шина области управления и т. Д. Примером 32-разрядного микроконтроллера является семейство INTEL / ATMEL 251 .

Далее в этой статье вы познакомитесь со сравнением микропроцессора и микроконтроллера.

2. Память

По объему памяти микроконтроллеры делятся на два типа:

• Микроконтроллер со встроенной памятью: Микроконтроллер со встроенной памятью состоит из всех компонентов, встроенных вместе в один чип . Эти компоненты включают в себя память данных и программ, прерывания, таймеры, счетчики и т. д. Хотя блоки памяти в микроконтроллерах не расширяемы, ПЗУ можно использовать для расширения ее пространства.
• Микроконтроллер с внешней памятью: Микроконтроллер с внешней памятью не имеет встроенного блока памяти . Для работы требуется поддержка внешней памяти. Например, к INTEL 8031 ​​не подключена микросхема памяти.

3. Архитектура набора инструкций

По архитектуре набора команд микроконтроллеры делятся на два типа:

• Комплексный компьютер с набором инструкций (CISC) : Комплексный компьютер с набором инструкций (CISC) — это микроконтроллер, предназначенный только для выполнения одной сложной инструкции . Он выполняет различные действия всего одной командой. Это компактная программа, использующая большие инструкции и множество режимов адресации. Выполнение данных инструкций занимает много времени.
• Компьютер с сокращенным набором инструкций (RISC) : Компьютер с сокращенным набором инструкций (RISC) — это микроконтроллер, разработанный в ответ на CISC. Это позволяет обрабатывать более простые инструкции. Он выполняет одну заданную инструкцию за раз .

Продолжайте читать дальше, чтобы понять сравнение или разницу между микропроцессором и микроконтроллером.

4. Архитектура микроконтроллера

В зависимости от архитектуры микроконтроллера микроконтроллеры делятся на два типа:

• Микроконтроллер Гарвардской архитектуры. Микроконтроллер Гарвардской архитектуры имеет два разных интерфейса памяти : один для данных/переменных, а другой для программ/инструкций. Параллелизм интерфейса инструкций — его фишка. Это дорого из-за своего изысканного дизайна.
• Микроконтроллер архитектуры фон Неймана/Принстона. Микроконтроллер архитектуры фон Неймана/Принстона использует единый интерфейс для хранения как данных, так и инструкций. Хотя для выполнения инструкций требуется время, это экономично и удобно.

Читайте также : Сколько типов клавиш на клавиатуре компьютера

Каковы преимущества и недостатки микроконтроллеров?

Список всех преимуществ микропроцессора приведен ниже:

• Действует как микрокомпьютер без каких-либо цифровых частей
• Простота в использовании и обслуживании
• Экономичный и компактный
• Выполняет данные инструкции быстрее
• Таймер цикла инструкций
• Поддерживает добавление ОЗУ, ПЗУ и периферийных устройств ввода-вывода.

Список всех недостатков микропроцессора указан ниже:

• Сложная архитектура
• Невозможность работы с мощными устройствами из-за низкой скорости
• Выполняет ограниченное количество функций одновременно
• Используется в микрооборудовании, которое сложно использовать
• Не все микроконтроллеры имеют периферийные устройства ввода-вывода.
• Состоящий из комплементарного полупроводника оксида металла, он подвержен повреждению статическим зарядом.

Каковы плюсы и минусы микроконтроллеров?

Некоторые из плюсов и минусов микроконтроллеров упомянуты ниже:

Плюсы:

• Работает на устройствах с запасом энергии
• Меньшее энергопотребление
• Встречается на часто используемых устройствах

Минусы:

• Требуется, чтобы человек был обучен, поскольку он предназначен для конкретной цели.
• Они не могут получить доступ к памяти программ

Теперь давайте перейдем к изучению сравнения или различия между микропроцессором и микроконтроллером, а также между ИС и микропроцессором.

В чем разница между микропроцессором и микроконтроллером?

После понимания микропроцессора и микроконтроллера и их свойств, давайте посмотрим на сравнение или различие между микропроцессором и микроконтроллером.

Из этого сравнения между микропроцессором и микроконтроллером становится ясно, что микропроцессор является частью микроконтроллера с дополнительной памятью, портом ввода-вывода и другими периферийными устройствами, такими как таймеры, счетчики, аналого-цифровые преобразователи и многое другое. Как мы читаем, микропроцессор также называют центральным процессором (ЦП). Конечно, это гораздо больше, чем процессор. Продолжая читать, вы столкнетесь с подробно упомянутой разницей между ИС и микропроцессором.

Читайте также : Компонентные и композитные кабели: в чем разница?

Что такое центральный процессор (ЦП)?

Центральный процессор (CPU) считается мозгом компьютера . Он состоит из миллионов транзисторов. Микропроцессор — это схема, окружающая центральный процессор. Давайте разберемся, что такое процессор.

Центральный процессор (CPU) является наиболее важной частью компьютерной системы. По сути, это часть компьютера, которая выполняет ввод-вывод, обработку и хранение данных. Он выполняет инструкции, выполняя системные арифметические, логические операции и операции ввода-вывода . ЦП часто ошибочно принимают за аппаратное обеспечение, но ЦП встроен в одну микросхему, называемую микропроцессором. Центральный процессор выполняет свои операции в четыре этапа:

• Принести
• Расшифровать
• Выполнять
• Написать ответ

Компоненты ЦП включают арифметико-логический (ALU) и блок управления (CU). ALU выполняет арифметические и логические операции, в то время как CU извлекает команды из памяти, декодирует их и выполняет .

Чем микропроцессор отличается от процессора?

Узнав разницу между микропроцессором и микроконтроллером, сообщите нам о разнице между микропроцессором и процессором. Микропроцессор реализует все функции центрального процессора на одном кристалле. Этот чип называется интегральной схемой (ИС) . В дополнение к этому, он также состоит из цепей ввода-вывода и доступа к памяти. Этот чип получает информацию, обрабатывает ее в соответствии с указаниями и выполняет вывод на двоичном языке.

Хотя понятно, что ЦП является микропроцессором, не все микропроцессоры являются ЦП. Микропроцессор — это больше, чем ЦП , поскольку он содержит другие процессоры, такие как графический процессор (GPU), сетевой процессор (NPU) и блок обработки звука (APU) . Звуковые карты и сетевые карты также встроены в микропроцессоры. Прежде чем понять разницу между IC и микропроцессором, давайте посмотрим, что такое IC.

Что такое интегральная схема (ИС)?

Интегральная схема (ИС) представляет собой мини-электронную схему , выполненную на полупроводниковой микросхеме. Одна из первых интегральных схем была создана в 1970-х годах. Составными частями интегральной схемы являются транзисторы, конденсаторы, резисторы и диоды . Кроме того, он работает как усилитель, микропроцессор, микроконтроллер, генератор, таймер, счетчик, логический вентиль и память компьютера.

Вот некоторые особенности IC:

• Конструкция и упаковка : сделан из кремния, маленький и хрупкий. Его составляющие соединены в золотую и алюминиевую проволоку, а затем отлиты в плоскую коробку из пластика и керамики.
• Размер ИС : доступны размеры от 1 кв. мм до 200 кв. мм .
• Интеграция интегральных схем: интегральные схемы получили свои названия, поскольку они встраиваются в разные устройства на одном и том же чипе. Например, микроконтроллер — это интегральная схема, которая включает в себя память, микропроцессор, порты ввода-вывода и другие периферийные устройства в одном устройстве.

Далее в этой статье вы найдете заголовок, объясняющий разницу между ИС и микропроцессором.

Чем микропроцессор отличается от IC?

Изучив сравнение или разницу между микропроцессором и микроконтроллером, необходимо знать разницу между ИС и микропроцессором. Микропроцессоры являются одним из типов ИС . Говорят, что это комплекс. Микропроцессор выполняет функции центрального процессора на одном чипе. Он предназначен для компьютерных приложений, тогда как интегральные схемы — это устройства общего назначения, которые можно использовать для различных приложений.

Микропроцессоры состоят из всех компонентов интегральной схемы, включая память, ЦП, порты ввода/вывода, а также энергонезависимую память RAM и ROM. Только они могут запускать программное обеспечение на компьютере без каких-либо вспомогательных устройств. Интегральная схема не может функционировать независимо , поскольку в ней хранятся инструкции. Итак, в этом разница между ИС и микропроцессором.

Рекомендуется :

• Как получить бесплатную пробную версию EPIX сейчас
• Что это значит, когда ваш Fitbit говорит, что данные не очищены, синхронизируйте и попробуйте еще раз?
• Список планшетных и мобильных процессоров
• Объяснение ядер ЦП и потоков — в чем разница?

Мы надеемся, что наша статья достаточно помогла вам узнать о сравнении или различии между микропроцессором и микроконтроллером, а также о разнице между ИС и микропроцессором. Вы можете сообщить нам о любых вопросах или предложениях по любой другой теме, по которой вы хотите, чтобы мы написали статью. Оставьте их в разделе комментариев ниже, чтобы мы знали.