Aloittelijoille, jotka ovat vasta aloittamassa elektroniikkaa, saattaa usein olla hämmentävää verrata mikroprosessoria ja mikro-ohjainta. Mutta sekä mikroprosessori että mikro-ohjaimet eroavat toisistaan täysin laitteistoarkkitehtuurin ja toiminnan suhteen. Ensisijainen ero mikroprosessorin ja mikrokontrollerin välilläon, että mikroprosessori-IC: ssä on vain CPU sisällä, kun taas mikrokontrolleri-IC: ssä on myös RAM, ROM ja muut siihen liittyvät oheislaitteet. Suosittuja esimerkkejä mikroprosessorista ovat Intel Core i7, AMD Athlon, Broadcom BCM2711 (Raspberry Pi) jne. Ja joitain esimerkkejä mikrokontrollereista ovat ATmega328 (Arduino UNO), STM32, PIC16F877A jne. Jotta voisimme ymmärtää yksityiskohtaisesti, meidän on tarkasteltava mikroprosessorin ja mikrokontrollerin yleinen arkkitehtuuri, juuri tämän aiomme tehdä tässä artikkelissa.
Mikä on mikrokontrolleri?
Se on kuin pieni tietokone yhdellä IC: llä. Se sisältää prosessorin ytimen, ROM-muistin ja I / O-nastat, jotka on tarkoitettu eri tehtävien suorittamiseen. Mikrokontrollereita käytetään yleensä projekteissa ja sovelluksissa, jotka edellyttävät käyttäjien suoraa hallintaa. Koska sillä on kaikki tarvittavat komponentit yhdessä sirussaan, se ei tarvitse mitään ulkoisia piirejä tehtävänsä suorittamiseen, joten mikrokontrollereita käytetään voimakkaasti sulautetuissa järjestelmissä ja suuret mikrokontrollereita valmistavat yritykset saavat ne käyttämään sulautetuilla markkinoilla. Mikrokontrolleria voidaan kutsua sulautetun järjestelmän sydämeksi. Joitakin esimerkkejä suositusta mikrokontrollerista ovat 8051, AVR, PIC -sarjan mikrokontrollerit.
Yllä on 8051-mikrokontrollerin arkkitehtuuri. Ja näet, että kaikki pienen projektin vaadittavat komponentit ovat yhdessä sirussa. Elektroniikan kehityksen myötä markkinoille on tulossa monia uusia mikro-ohjaimia, jos haluat ymmärtää, kuinka valita oikea mikrokontrolleri sovelluksellesi, voit tutustua linkitettyyn artikkeliin.
Mikä on mikroprosessori?
Mikroprosessorissa on vain prosessori sisällä yhdessä tai muutamassa integroidussa piirissä. Kuten mikro-ohjaimissa, siinä ei ole RAM-muistia, ROM-levyjä ja muita oheislaitteita. Ne ovat riippuvaisia oheislaitteiden ulkoisista piireistä toimiakseen. Mikroprosessoreita ei kuitenkaan ole tehty tiettyä tehtävää varten, mutta niitä tarvitaan silloin, kun tehtävät ovat monimutkaisia ja hankalia, kuten ohjelmistojen, pelien ja muiden paljon muistia vaativien sovellusten kehittäminen ja joissa syötettä ja ulostuloa ei ole määritelty. Sitä voidaan kutsua tietokonejärjestelmän sydämeksi. Joitakin esimerkkejä mikroprosessorista ovat Pentium, I3 ja I5 jne.
Tästä mikroprosessorin arkkitehtuurikuvasta voidaan helposti nähdä, että sillä on rekisterit ja ALU prosessointiyksikkönä eikä siinä ole RAM-muistia.
Mikroprosessori Vs-mikrokontrolleri
Koska nyt olet pohjimmiltaan tietoinen siitä, mikä on mikrokontrolleri ja mikroprosessori, olisi helppo tunnistaa suurimmat erot mikrokontrollerin ja mikroprosessorin välillä.
1. Keskeinen ero molemmissa on ulkoisen oheislaitteen läsnäolo, jossa mikro-ohjaimiin on upotettu RAM, ROM, EEPROM, kun taas meidän on käytettävä ulkoisia piirejä mikroprosessoreissa.
2. Koska kaikki mikrokontrollerin oheislaitteet ovat yhdellä sirulla, se on kompakti, kun taas mikroprosessori on iso.
3. Mikrokontrollerit valmistetaan käyttämällä täydentävää metallioksidipuolijohdetekniikkaa, joten ne ovat paljon halvempia kuin mikroprosessorit. Lisäksi mikrokontrollereilla tehdyt sovellukset ovat halvempia, koska ne tarvitsevat vähemmän ulkoisia komponentteja, kun taas mikroprosessoreilla valmistettujen järjestelmien kokonaiskustannukset ovat korkeat, koska tällaisiin järjestelmiin vaaditaan suuri määrä ulkoisia komponentteja.
4. Mikrokontrollerien prosessointinopeus on noin 8 MHz - 50 MHz, mutta päinvastoin yleisten mikroprosessorien prosessointinopeus on yli 1 GHz, joten se toimii paljon nopeammin kuin mikrokontrollerit.
5. Yleensä mikrokontrollereilla on virransäästöjärjestelmä, kuten lepotila tai virransäästötila, joten kaiken kaikkiaan se käyttää vähemmän virtaa ja koska ulkoiset komponentit ovat alhaiset, virrankulutus on vähemmän. Mikroprosessoreissa ei yleensä ole virransäästöjärjestelmää ja sen kanssa käytetään myös monia ulkoisia komponentteja, joten sen virrankulutus on korkea verrattuna mikrokontrollereihin.
6. Mikrokontrollerit ovat pienikokoisia, joten se tekee niistä suotuisan ja tehokkaan järjestelmän pienille tuotteille ja sovelluksille, kun taas mikroprosessorit ovat suuria, joten niitä suositaan suurempiin sovelluksiin.
7. Mikrokontrollerien suorittamat tehtävät ovat rajalliset ja yleensä vähemmän monimutkaiset. Mikroprosessorien suorittamat tehtävät ovat ohjelmistokehitys, pelikehitys, verkkosivusto, asiakirjojen valmistus jne., Jotka ovat yleensä monimutkaisempia, joten ne vaativat enemmän muistia ja nopeutta, joten ulkoista ROM-muistia, RAM-muistia käytetään sen kanssa.
8. Mikrokontrollerit perustuvat Harvardin arkkitehtuuriin, jossa ohjelmamuisti ja datamuisti ovat erillään, kun taas mikroprosessorit perustuvat von Neumannin malliin, jossa ohjelma ja data on tallennettu samaan muistimoduuliin.
Toivottavasti tämä artikkeli auttaa sinua vertaamaan mikroprosessoria ja mikro-ohjainta. Jos olet kiinnostunut muista vastaavista artikkeleista, voit myös tarkistaa vertailun mikrokontrollerin ja PLC: n välillä sekä vertailun C: n ja sulautetun C-artikkelin välillä.