Iesācējiem, kuri tikai sāk darbu ar elektroniku, bieži vien var būt mulsinoši salīdzināt mikroprocesoru un mikrokontrolleru. Bet gan mikroprocesors, gan mikrokontrolleri ir pilnīgi atšķirīgi aparatūras arhitektūras un darba ziņā. Primārā atšķirība starp mikroprocesoru un mikrokontrolleruir tas, ka mikroprocesora IC iekšpusē ir tikai procesors, savukārt mikrokontrolleru IC ir arī RAM, ROM un citas ar to saistītas perifērijas ierīces. Daži populāri mikroprocesora piemēri ir Intel core i7, AMD Athlon, Broadcom BCM2711 (Raspberry Pi) utt. Daži daži mikrokontrolleru piemēri ir ATmega328 (Arduino UNO), STM32, PIC16F877A utt. Lai detalizēti saprastu, mums ir jāaplūko mikroprocesora un mikrokontrollera vispārējā arhitektūra, tieši to mēs arī darīsim šajā rakstā.
Kas ir mikrokontrolleris?
Tas ir kā mazs dators vienā IC. Tas satur procesora kodolu, ROM, RAM un I / O tapas, kas paredzētas dažādu uzdevumu veikšanai. Mikrokontrollerus parasti izmanto projektos un lietojumprogrammās, kurām nepieciešama tieša lietotāju kontrole. Tā kā tam ir visas nepieciešamās sastāvdaļas vienā mikroshēmā, tā veikšanai nav nepieciešamas ārējas ķēdes, tāpēc mikrokontrolleri tiek intensīvi izmantoti iegultās sistēmās, un lielākie mikrokontrolleru ražošanas uzņēmumi liek tos izmantot iegultā tirgū. Mikrokontrolleru var saukt par iegultās sistēmas sirdi. Daži populārā mikrokontrollera piemēri ir 8051, AVR, PIC mikrokontrolleru sērijas.
Augšpusē ir 8051 mikrokontrollera arhitektūra. Un jūs varat redzēt visus nepieciešamos komponentus nelielam projektam ir vienā mikroshēmā. Pateicoties elektronikas attīstībai, tirgū tiek piedāvāti daudzi jauni mikrokontrolleri, ja vēlaties saprast, kā izvēlēties pareizo mikrokontrolleru savai lietojumprogrammai, varat apskatīt saistīto rakstu.
Kas ir mikroprocesors?
Mikroprocesorā ir tikai CPU vienā vai dažās integrālajās shēmās. Tāpat kā mikrokontrolleriem, tajā nav RAM, ROM un citu perifērijas ierīču. Lai tie darbotos, tie ir atkarīgi no perifērijas ierīču ārējām ķēdēm. Bet mikroprocesori nav paredzēti konkrētam uzdevumam, bet tie ir nepieciešami, ja uzdevumi ir sarežģīti un sarežģīti, piemēram, programmatūras, spēļu un citu lietojumprogrammu izstrāde, kurām nepieciešama liela atmiņa un kur nav definēta ievade un izvade. To var saukt par datorsistēmas sirdi. Daži mikroprocesora piemēri ir Pentium, I3 un I5 utt.
No šī mikroprocesora arhitektūras attēla var viegli redzēt, ka tam ir reģistri un ALU kā apstrādes vienība un tajā nav RAM, ROM.
Mikroprocesors Vs mikrokontrolleris
Tā kā tagad jūs būtībā zināt, kas ir mikrokontrolleris un mikroprocesors, būtu viegli noteikt galvenās atšķirības starp mikrokontrolleru un mikroprocesoru.
1. Galvenā atšķirība abos ir ārējā perifērijas ierīces klātbūtne, kur mikrokontrolleriem ir iestrādāta operatīvā atmiņa, ROM, EEPROM, kamēr mikroprocesoru gadījumā mums jāizmanto ārējās ķēdes.
2. Tā kā visi mikrokontrolleru perifērijas aparāti atrodas vienā mikroshēmā, tas ir kompakts, savukārt mikroprocesors ir apjomīgs.
3. Mikrokontrollerus ražo, izmantojot papildu metāla oksīda pusvadītāju tehnoloģiju, tāpēc tie ir daudz lētāki nekā mikroprocesori. Turklāt lietojumi, kas veikti ar mikrokontrolleriem, ir lētāki, jo tiem nepieciešami mazāk ārējo komponentu, savukārt ar mikroprocesoriem izgatavoto sistēmu kopējās izmaksas ir augstas, jo šādām sistēmām nepieciešams liels ārējo komponentu skaits.
4. Mikrokontrolleru apstrādes ātrums ir aptuveni no 8 MHz līdz 50 MHz, bet gluži pretēji vispārējo mikroprocesoru apstrādes ātrums pārsniedz 1 GHz, tāpēc tas darbojas daudz ātrāk nekā mikrokontrolleri.
5. Parasti mikrokontrolleriem ir enerģijas taupīšanas sistēma, piemēram, dīkstāves vai enerģijas taupīšanas režīms, tāpēc kopumā tā patērē mazāk enerģijas, kā arī tāpēc, ka ārējie komponenti ir zemi, kopējais enerģijas patēriņš ir mazāks. Kamēr mikroprocesoros parasti nav enerģijas taupīšanas sistēmas, un tajā tiek izmantoti arī daudzi ārējie komponenti, tāpēc tās enerģijas patēriņš ir liels salīdzinājumā ar mikrokontrolleriem.
6. Mikrokontrolleri ir kompakti, tāpēc tas padara tos par labvēlīgu un efektīvu sistēmu maziem izstrādājumiem un lietojumiem, savukārt mikroprocesori ir apjomīgi, tāpēc tiem dod priekšroku lielākiem lietojumiem.
7. Uzdevumi, ko veic mikrokontrolleri, ir ierobežoti un parasti ir mazāk sarežģīti. Kaut arī mikroprocesoru uzdevums ir programmatūras izstrāde, spēļu izstrāde, vietne, dokumentu izgatavošana utt., Kas parasti ir sarežģītāki, tāpēc nepieciešama lielāka atmiņa un ātrums, tāpēc ar to tiek izmantots ārējais ROM, RAM.
8. Mikrokontrolleru pamatā ir Hārvardas arhitektūra, kur programmu atmiņa un datu atmiņa ir atdalītas, savukārt mikroprocesori ir balstīti uz fon Neimaņa modeli, kur programma un dati tiek glabāti vienā atmiņas modulī.
Ceru, ka šis raksts palīdzēs jums salīdzināt mikroprocesoru un mikrokontrolleru. Ja jūs interesē vairāk šādu rakstu, varat arī pārbaudīt salīdzinājumu starp mikrokontrolleru un PLC, kā arī salīdzinājumu starp C un iegulto C rakstu.