Для новичков, которые только начинают заниматься электроникой, часто бывает сложно сравнивать микропроцессор и микроконтроллер. Но и микропроцессор, и микроконтроллеры полностью отличаются друг от друга с точки зрения аппаратной архитектуры и работы. Основное различие между микропроцессором и микроконтроллеромзаключается в том, что микропроцессорная ИС имеет только ЦП внутри, в то время как ИС микроконтроллера также имеет ОЗУ, ПЗУ и другие периферийные устройства, связанные с ней. Некоторыми популярными примерами микропроцессоров являются Intel Core i7, AMD Athlon, Broadcom BCM2711 (Raspberry Pi) и т. Д., А некоторыми примерами микроконтроллеров являются ATmega328 (Arduino UNO), STM32, PIC16F877A и т. Д. Чтобы понять подробно, мы должны взглянуть на общая архитектура микропроцессора и микроконтроллера, что мы и собираемся сделать в этой статье.
Что такое микроконтроллер?
Это как маленький компьютер на одной микросхеме. Он содержит ядро процессора, ПЗУ, ОЗУ и выводы ввода-вывода, предназначенные для выполнения различных задач. Микроконтроллеры обычно используются в проектах и приложениях, требующих прямого управления со стороны пользователей. Поскольку у него есть все компоненты, необходимые в его единственном кристалле, ему не нужны никакие внешние схемы для выполнения своей задачи, поэтому микроконтроллеры широко используются во встроенных системах, и крупные компании-производители микроконтроллеров заставляют их использовать их на рынке встроенных систем. Микроконтроллер можно назвать сердцем встраиваемой системы. Некоторыми примерами популярных микроконтроллеров являются микроконтроллеры серий 8051, AVR, PIC.
Выше представлена архитектура микроконтроллера 8051. И вы можете видеть, что все необходимые компоненты для небольшого проекта присутствуют в одной микросхеме. Благодаря достижениям в области электроники на рынке появляется много новых микроконтроллеров. Если вы хотите понять, как выбрать правильный микроконтроллер для своего приложения, вы можете ознакомиться со связанной статьей.
Что такое микропроцессор?
Микропроцессор имеет только центральный процессор внутри одной или нескольких интегральных схем. Как и микроконтроллеры, в нем нет ОЗУ, ПЗУ и другой периферии. Их работа зависит от внешних цепей периферийных устройств. Но микропроцессоры не предназначены для конкретной задачи, но они требуются там, где задачи сложные и запутанные, такие как разработка программного обеспечения, игр и других приложений, требующих большого объема памяти, и где ввод и вывод не определены. Его можно назвать сердцем компьютерной системы. Некоторые примеры микропроцессоров: Pentium, I3, I5 и т. Д.
Из этого изображения архитектуры микропроцессора можно легко увидеть, что он имеет регистры и АЛУ в качестве блока обработки, и в нем нет ОЗУ и ПЗУ.
Микропроцессор против микроконтроллера
Поскольку теперь вы в основном знаете, что такое микроконтроллер и микропроцессор, было бы легко определить основные различия между микроконтроллером и микропроцессором.
1. Ключевым отличием в обоих из них является наличие внешнего периферийного устройства, в котором микроконтроллеры имеют встроенные RAM, ROM, EEPROM, в то время как мы должны использовать внешние схемы в случае микропроцессоров.
2. Поскольку вся периферия микроконтроллера находится на одном кристалле, он компактен, а микропроцессор громоздок.
3. Микроконтроллеры изготавливаются с использованием дополнительной технологии металлооксидных полупроводников, поэтому они намного дешевле микропроцессоров. Кроме того, приложения, созданные с помощью микроконтроллеров, дешевле, потому что для них требуется меньше внешних компонентов, в то время как общая стоимость систем с микропроцессорами высока из-за большого количества внешних компонентов, необходимых для таких систем.
4. Скорость обработки микроконтроллеров составляет от 8 МГц до 50 МГц, но, напротив, скорость обработки обычных микропроцессоров выше 1 ГГц, поэтому они работают намного быстрее, чем микроконтроллеры.
5. Обычно микроконтроллеры имеют систему энергосбережения, такую как режим ожидания или режим энергосбережения, поэтому в целом он потребляет меньше энергии, а также, поскольку внешние компоненты низкие, общее потребление энергии меньше. В то время как в микропроцессорах обычно нет системы энергосбережения, а также с ней используется много внешних компонентов, поэтому ее потребляемая мощность высока по сравнению с микроконтроллерами.
6. Микроконтроллеры компактны, что делает их удобными и эффективными системами для небольших продуктов и приложений, в то время как микропроцессоры громоздки, поэтому их предпочитают для более крупных приложений.
7. Задачи, выполняемые микроконтроллерами, ограничены и обычно менее сложны. В то время как задача, выполняемая микропроцессорами, - это разработка программного обеспечения, разработка игр, создание веб-сайтов, создание документов и т. Д., Которые, как правило, являются более сложными, поэтому требуют больше памяти и скорости, поэтому с ними используются внешние ПЗУ и ОЗУ.
8. Микроконтроллеры основаны на архитектуре Гарварда, в которой память программ и память данных разделены, а микропроцессоры основаны на модели фон Неймана, в которой программа и данные хранятся в одном модуле памяти.
Надеюсь, эта статья поможет вам в сравнении микропроцессора и микроконтроллера. Если вас интересуют другие подобные статьи, вы также можете проверить сравнение микроконтроллера и ПЛК, а также статью о сравнении C и Embedded C.