Różnica między mikroprocesorem a mikrokontrolerem

To zaskakujące, jak niewielka technologia zmieniła oblicze komputerów osobistych. Od pierwszego komercyjnego mikroprocesora (4-bit 4004), opracowanego przez firmę Intel w 1971 r., Po bardziej zaawansowany i wszechstronny 64-bitowy procesor Itanium 2, technologia mikroprocesorowa przeszła na zupełnie nową dziedzinę architektury nowej generacji. Postępy w technologii mikroprocesorów sprawiły, że przetwarzanie osobiste stało się szybsze i bardziej niezawodne niż kiedykolwiek wcześniej. Jeśli mikroprocesor jest sercem systemu komputerowego, mikrokontroler jest mózgiem. Zarówno mikroprocesor, jak i mikrokontroler są często używane jako synonimy ze względu na to, że mają wspólne cechy i są specjalnie zaprojektowane do aplikacji w czasie rzeczywistym. Jednak mają też swój spory udział w różnicach.

Co to jest mikroprocesor?

Mikroprocesor to zintegrowany układ krzemowy z tylko centralnym procesorem. To serce systemu komputerowego zaprojektowanego do wykonywania wielu zadań związanych z danymi. Mikroprocesory nie mają pamięci RAM, ROM, pinów IO, timerów ani innych urządzeń peryferyjnych na chipie. Należy je dodać zewnętrznie, aby były funkcjonalne. Składa się z ALU, który obsługuje wszystkie operacje arytmetyczne i logiczne; Jednostka Sterująca, która zarządza przepływem instrukcji w systemie i obsługuje je; i Register Array, który przechowuje dane z pamięci w celu szybkiego dostępu. Są one przeznaczone do ogólnych zastosowań, takich jak operacje logiczne w systemie komputerowym. Mówiąc najprościej, jest to w pełni funkcjonalny procesor na jednym układzie scalonym, który jest wykorzystywany przez system komputerowy do wykonywania swojej pracy.

Co to jest mikrokontroler?

Mikrokontroler jest jak mini komputer z procesorem wraz z pamięcią RAM, pamięcią ROM, portami szeregowymi, licznikami czasu i urządzeniami peryferyjnymi we wszystkich układach scalonych. Jest przeznaczony do wykonywania zadań specyficznych dla aplikacji, które wymagają pewnego stopnia kontroli, takich jak pilot telewizora, panel wyświetlacza LED, inteligentne zegarki, pojazdy, kontrola sygnalizacji świetlnej, kontrola temperatury itp. To zaawansowane urządzenie z mikroprocesorem, pamięcią, oraz porty wejścia / wyjścia na jednym układzie. To mózgi systemu komputerowego, który zawiera wystarczającą liczbę obwodów do wykonywania określonych funkcji bez pamięci zewnętrznej. Ponieważ brakuje w nim komponentów zewnętrznych, pobór mocy jest mniejszy, co czyni go idealnym do urządzeń na baterie. Mówiąc prosto, mikrokontroler to kompletny system komputerowy z mniejszym sprzętem zewnętrznym.

Różnica między mikroprocesorem a mikrokontrolerem

1) Technologia związana z mikroprocesorem i mikrokontrolerem

Mikroprocesor to programowalny, wielofunkcyjny układ krzemowy, który jest najbardziej krytycznym elementem systemu komputerowego. To jest jak serce systemu komputerowego, który składa się z ALU (arytmetyczna jednostka logiczna), jednostki sterującej, dekoderów instrukcji i tablicy rejestrów. Z drugiej strony mikrokontroler jest sercem wbudowanego systemu, który jest produktem ubocznym technologii mikroprocesorowej.

2) Architektura mikroprocesora i mikrokontrolera

Mikroprocesor to tylko układ scalony bez pamięci RAM, ROM ani styków wejściowych / wyjściowych. Zasadniczo odnosi się do centralnej jednostki przetwarzania systemu komputerowego, która pobiera, interpretuje i wykonuje przekazane mu polecenia. Zawiera funkcje procesora w jednym układzie scalonym. Z drugiej strony mikrokontrolery są mocniejszymi urządzeniami, które zawierają obwody mikroprocesora i mają pamięć RAM, IO i procesor w jednym układzie.

3) Działanie mikroprocesora i mikrokontrolera

Mikroprocesor wymaga zewnętrznej magistrali do połączenia z urządzeniami peryferyjnymi, takimi jak RAM, ROM, analogowe i cyfrowe IO oraz porty szeregowe. ALU wykonuje wszystkie operacje arytmetyczne i logiczne pochodzące z pamięci lub urządzeń wejściowych i wykonuje wyniki na urządzeniach wyjściowych. Mikrokontroler to małe urządzenie ze wszystkimi urządzeniami peryferyjnymi osadzonymi w jednym układzie scalonym i zaprojektowane do wykonywania określonych zadań, takich jak wykonywanie programów do sterowania innymi urządzeniami.

4) Pamięć danych w mikroprocesorze i mikrokontrolerze

Pamięć danych jest częścią PIC, która zawiera rejestry funkcji specjalnych i rejestry ogólnego przeznaczenia. Przechowuje dane tymczasowo i zachowuje wyniki pośrednie. Mikroprocesory wykonują kilka instrukcji zapisanych w pamięci i wysyłają wyniki na wyjście. Mikrokontrolery zawierają jeden lub więcej procesorów wraz z pamięcią RAM i innymi urządzeniami peryferyjnymi. CPU pobiera instrukcje z pamięci i wykonuje wyniki.

5) Przechowywanie w mikroprocesorze i mikrokontrolerze

Mikroprocesory oparte są na architekturze von Neumanna (znanej również jako model von Neumann i architektura Princeton), w której jednostka sterująca pobiera instrukcje, przypisując sygnały sterujące do sprzętu i dekodując je. Chodzi o to, aby przechowywać instrukcje w pamięci wraz z danymi, na których działają instrukcje. Z drugiej strony mikrokontrolery oparte są na architekturze Harvarda, w której instrukcje i dane programu są przechowywane osobno.

6) Zastosowania mikroprocesora i mikrokontrolera

Mikroprocesory są urządzeniem pamięci masowej z jednym układem scalonym i są wbudowane w kilka aplikacji, takich jak kontrola specyfikacji, kontrola sygnalizacji świetlnej, kontrola temperatury, przyrządy testowe, system monitorowania w czasie rzeczywistym i wiele innych. Mikrokontrolery są stosowane głównie w obwodach elektrycznych i elektronicznych oraz w urządzeniach automatycznie sterowanych, takich jak wysokiej klasy instrumenty medyczne, systemy sterowania silnikiem samochodowym, ładowarki słoneczne, automaty do gier, sterowanie sygnalizacją świetlną, przemysłowe urządzenia sterujące itp..

Mikroprocesor kontra mikrokontroler: tabela porównawcza

Podsumowanie mikroprocesora vs. mikrokontrolera

Kluczową różnicą między tymi dwoma terminami jest obecność urządzeń peryferyjnych. W przeciwieństwie do mikrokontrolerów, mikroprocesory nie mają wbudowanej pamięci, pamięci ROM, portów szeregowych, timerów i innych urządzeń peryferyjnych stanowiących system. Do połączenia z urządzeniami peryferyjnymi wymagana jest zewnętrzna magistrala. Z drugiej strony mikrokontroler ma wszystkie urządzenia peryferyjne, takie jak procesor, pamięć RAM, ROM i IO, wszystkie zintegrowane w jednym układzie. Ma wewnętrzną magistralę sterującą, która nie jest dostępna dla projektanta. Ponieważ wszystkie elementy są zapakowane w jednym układzie scalonym, jest kompaktowy, co czyni go idealnym do dużych zastosowań przemysłowych. Mikroprocesor jest sercem systemu komputerowego, a mikrokontroler jest mózgiem.