Διαφορά μεταξύ μικροεπεξεργαστή και μικροελεγκτή
Ναθάνιελ Μπρουκς
Μικροεπεξεργαστής εναντίον μικροελεγκτή: Βασική διαφορά
- Ο μικροεπεξεργαστής αποτελείται μόνο από μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας, ενώ ο μικροελεγκτής περιέχει μια CPU, μνήμη, I/O όλα ενσωματωμένα σε ένα τσιπ.
- Ο μικροεπεξεργαστής χρησιμοποιείται σε προσωπικούς υπολογιστές ενώ ο μικροελεγκτής χρησιμοποιείται σε ένα ενσωματωμένο σύστημα.
- Ο μικροεπεξεργαστής χρησιμοποιεί έναν εξωτερικό δίαυλο για διασύνδεση με RAM, ROM και άλλα περιφερειακά, από την άλλη πλευρά, ο μικροελεγκτής χρησιμοποιεί έναν εσωτερικό δίαυλο ελέγχου.
- Οι μικροεπεξεργαστές βασίζονται στο μοντέλο Von Neumann Οι μικροελεγκτές βασίζονται στην αρχιτεκτονική του Χάρβαρντ
- Ο μικροεπεξεργαστής είναι πολύπλοκος και ακριβός, με μεγάλο αριθμό εντολών για επεξεργασία, αλλά ο μικροελεγκτής είναι φθηνός και απλός με λιγότερες οδηγίες προς επεξεργασία.
Τι είναι ένας μικροεπεξεργαστής;
A μικροεπεξεργαστής είναι μια μονάδα ελέγχου ενός μικροϋπολογιστή τυλιγμένη μέσα σε ένα μικρό τσιπ. Εκτελεί λειτουργίες Αριθμητικής Λογικής Μονάδας (ALU) και επικοινωνεί με τις άλλες συσκευές που συνδέονται με αυτό. Είναι ένα ενιαίο Ολοκληρωμένο Κύκλωμα στο οποίο συνδυάζονται πολλές λειτουργίες.
Τι είναι ο μικροελεγκτής;
A μικροελεγκτή είναι ένα τσιπ βελτιστοποιημένο για τον έλεγχο ηλεκτρονικών συσκευών. Αποθηκεύεται σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο κύκλωμα που είναι αφιερωμένο στην εκτέλεση μιας συγκεκριμένης εργασίας και στην εκτέλεση μιας συγκεκριμένης εφαρμογής.
Είναι ειδικά σχεδιασμένα κυκλώματα για ενσωματωμένες εφαρμογές και χρησιμοποιείται ευρέως σε αυτόματα ελεγχόμενες ηλεκτρονικές συσκευές. Περιέχει μνήμη, επεξεργαστή και προγραμματιζόμενες εισόδους/εξόδους.
Τύποι μικροεπεξεργαστή
Σημαντικοί τύποι μικροεπεξεργαστών είναι:
- Σύνθετο σετ εντολών Μικροεπεξεργαστές
- Το Ολοκληρωμένο Κύκλωμα Ειδικής Εφαρμογής
- Μικροεπεξεργαστές μειωμένου συνόλου εντολών
- DigiΤέτοιες Signal Πολυεπεξεργαστές (DSP)
Τύποι μικροελεγκτή
Ακολουθούν σημαντικοί τύποι μικροελεγκτών:
- Μικροελεγκτής 8 bit
- Μικροελεγκτής 16 bit
- Μικροελεγκτής 32 bit
- Ενσωματωμένος μικροελεγκτής
- Μικροελεγκτής εξωτερικής μνήμης
Ιστορία του μικροεπεξεργαστή
Εδώ, είναι το σημαντικό ορόσημο από την ιστορία του μικροεπεξεργαστή
- Η Fairchild Semiconductors εφηύρε το πρώτο IC (Integrated Circuit) το 1959.
- Το 1968, οι Robert Noyce, Gordan Moore, Andrew Grove βρήκαν τη δική τους εταιρεία Intel.
- Η Intel αναπτύχθηκε από 3 άτομα start-up το 1968 σε βιομηχανικό γίγαντα το 1981.
- Το 1971, η INTEL δημιούργησε τον μικροεπεξεργαστή πρώτης γενιάς 4004 που θα λειτουργούσε με ταχύτητα ρολογιού 108 kHz
- Από το 1973 έως το 1978, κατασκευάστηκαν μικροεπεξεργαστές 8-bit δεύτερης γενιάς όπως οι Motorola 6800 και 6801, INTEL-8085 και Zilog's-Z80.
- Το 1978, ήρθε στην αγορά η διαδικασία τρίτης γενιάς Intel 8008.
- Στις αρχές της δεκαετίας του '80, η Intel κυκλοφόρησε τέταρτης γενιάς επεξεργαστές 32-bit.
- Το 1995, η Intel κυκλοφόρησε σε επεξεργαστές 64-bit πέμπτης γενιάς.
Ιστορία του μικροελεγκτή
Εδώ, είναι σημαντικά ορόσημα από την ιστορία του Microcontroller:
- Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1975 (Intel 8048)
- Η εισαγωγή του EEPROM το 1993
- Την ίδια χρονιά, η Atmel παρουσίασε τον πρώτο μικροελεγκτή που χρησιμοποιεί μνήμη Flash.
Διαφορά μεταξύ μικροεπεξεργαστή και μικροελεγκτή
Εδώ είναι η διαφορά μεταξύ Μικροεπεξεργαστής και Μικροελεγκτή
| Μικροεπεξεργαστής | Μικροελεγκτές |
|---|---|
| Ο μικροεπεξεργαστής είναι η καρδιά του συστήματος υπολογιστών. | Το Micro Controller είναι η καρδιά ενός ενσωματωμένου συστήματος. |
| Είναι μόνο ένας επεξεργαστής, επομένως η μνήμη και τα στοιχεία I/O πρέπει να συνδεθούν εξωτερικά | Το Micro Controller διαθέτει επεξεργαστή μαζί με εσωτερική μνήμη και στοιχεία εισόδου/εξόδου. |
| Η μνήμη και το I/O πρέπει να συνδεθούν εξωτερικά, έτσι το κύκλωμα γίνεται μεγάλο. | Η μνήμη και το I/O υπάρχουν ήδη και το εσωτερικό κύκλωμα είναι μικρό. |
| Δεν μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε σε συμπαγή συστήματα | Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε σε συμπαγή συστήματα. |
| Το κόστος ολόκληρου του συστήματος είναι υψηλό | Το κόστος ολόκληρου του συστήματος είναι χαμηλό |
| Λόγω των εξωτερικών εξαρτημάτων, η συνολική κατανάλωση ενέργειας είναι υψηλή. Επομένως, δεν είναι ιδανικό για συσκευές που λειτουργούν με αποθηκευμένη ισχύ όπως οι μπαταρίες. | Καθώς τα εξωτερικά εξαρτήματα είναι χαμηλά, η συνολική κατανάλωση ενέργειας είναι μικρότερη. Έτσι, μπορεί να χρησιμοποιηθεί με συσκευές που λειτουργούν με αποθηκευμένη ισχύ όπως οι μπαταρίες. |
| Οι περισσότεροι μικροεπεξεργαστές δεν διαθέτουν δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας. | Οι περισσότεροι μικροελεγκτές προσφέρουν λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας. |
| Χρησιμοποιείται κυρίως σε προσωπικούς υπολογιστές. | Χρησιμοποιείται κυρίως σε πλυντήριο ρούχων, MP3 players και ενσωματωμένα συστήματα. |
| Ο μικροεπεξεργαστής έχει μικρότερο αριθμό καταχωρητών, επομένως περισσότερες λειτουργίες βασίζονται στη μνήμη. | Ο μικροελεγκτής έχει περισσότερο καταχωρητή. Ως εκ τούτου, τα προγράμματα είναι πιο εύκολο να γραφτούν. |
| Οι μικροεπεξεργαστές βασίζονται στο μοντέλο Von Neumann | Οι μικροελεγκτές βασίζονται στην αρχιτεκτονική του Χάρβαρντ |
| Είναι μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο τσιπ με βάση το πυρίτιο. | Είναι ένα υποπροϊόν της ανάπτυξης μικροεπεξεργαστών με CPU μαζί με άλλα περιφερειακά. |
| Δεν έχει RAM, ROM, μονάδες εισόδου-εξόδου, χρονόμετρα και άλλα περιφερειακά στο τσιπ. | Διαθέτει CPU μαζί με RAM, ROM και άλλα περιφερειακά ενσωματωμένα σε ένα μόνο τσιπ. |
| Χρησιμοποιεί έναν εξωτερικό δίαυλο για διασύνδεση με RAM, ROM και άλλα περιφερειακά. | Χρησιμοποιεί έναν εσωτερικό δίαυλο ελέγχου. |
| Τα συστήματα που βασίζονται σε μικροεπεξεργαστές μπορούν να λειτουργούν με πολύ υψηλή ταχύτητα λόγω της τεχνολογίας που εμπλέκεται. | Τα συστήματα που βασίζονται σε μικροελεγκτές λειτουργούν έως και 200 MHz ή περισσότερα ανάλογα με την αρχιτεκτονική. |
| Χρησιμοποιείται για εφαρμογές γενικής χρήσης που σας επιτρέπουν να χειρίζεστε πολλά δεδομένα. | Χρησιμοποιείται για συστήματα ειδικά για εφαρμογές. |
| Είναι πολύπλοκο και ακριβό, με μεγάλο αριθμό οδηγιών για επεξεργασία. | Είναι απλό και φθηνό με λιγότερο αριθμό εντολών για επεξεργασία. |
Χαρακτηριστικά του μικροεπεξεργαστή
Ακολουθούν ορισμένα σημαντικά χαρακτηριστικά του μικροεπεξεργαστή:
- Προσφέρει ενσωματωμένο πρόγραμμα παρακολούθησης / εντοπισμού σφαλμάτων με δυνατότητα διακοπής
- Μεγάλος αριθμός οδηγιών που η καθεμία εκτελεί διαφορετική παραλλαγή της ίδιας λειτουργίας
- Προσφέρει παράλληλες εισόδους/εξόδους
- Χρονοδιακόπτης κύκλου οδηγιών
- Διεπαφή εξωτερικής μνήμης
Χαρακτηριστικά του Μικροελεγκτή
Ακολουθούν ορισμένα σημαντικά χαρακτηριστικά του μικροελεγκτή:
- Επαναφορά επεξεργαστή
- Καρφίτσες εισόδου/εξόδου προγράμματος και μεταβλητής μνήμης (RAM).
- Κεντρικός επεξεργαστής χρονισμού συσκευής
- Χρονοδιακόπτες κύκλου οδηγιών
Εφαρμογές μικροεπεξεργαστή
Οι μικροεπεξεργαστές χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευές όπως:
- Αριθμομηχανές
- Λογιστικό σύστημα
- Μηχανή παιχνιδιών
- Σύνθετοι βιομηχανικοί ελεγκτές
- Φανάρι
- Δεδομένα ελέγχου
- Στρατιωτικές εφαρμογές
- Αμυντικά συστήματα
- Υπολογιστικά συστήματα
Εφαρμογές μικροελεγκτή
Οι μικροελεγκτές χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευές όπως:
- Κινητά τηλέφωνα
- Αυτοκίνητα
- Συσκευές αναπαραγωγής CD/DVD
- Πλυντήρια
- κάμερες
- Συναγερμοί ασφαλείας
- Ελεγκτές πληκτρολογίου
- Φούρνος μικροκυμάτων
- Ρολόγια
- Mp3 players
Σύνοψη
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός μικροελεγκτή και ενός μικροεπεξεργαστή;
Η βασική διαφορά μεταξύ ενός μικροεπεξεργαστή και ενός μικροελεγκτή είναι ότι ο μικροεπεξεργαστής αποτελείται μόνο από μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας, ενώ ο μικροελεγκτής περιέχει μια CPU, μνήμη, I/O όλα ενσωματωμένα σε ένα τσιπ. Ένας μικροελεγκτής είναι ένας φθηνός, απλός και μικρός αριθμός εντολών προς επεξεργασία, ενώ ένας μικροεπεξεργαστής είναι πολύπλοκος και ακριβός, με πολλές οδηγίες.
Ποιος είναι καλύτερος μικροελεγκτής ή μικροεπεξεργαστής;
Και οι δύο αυτές διαδικασίες είναι καλές. Ωστόσο, ποιο θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε εξαρτάται από τις απαιτήσεις σας. Οι μικροελεγκτές χρησιμοποιούνται κυρίως για μικρές εφαρμογές όπως πλυντήρια, κάμερες, συναγερμοί ασφαλείας, ελεγκτές πληκτρολογίου κ.λπ., ενώ ο μικροεπεξεργαστής χρησιμοποιείται σε προσωπικούς υπολογιστές, σύνθετους βιομηχανικούς ελεγκτές, φανάρια, αμυντικά συστήματα κ.λπ.
Ποιος είναι ο ταχύτερος μικροεπεξεργαστής ή μικροελεγκτής;
Οι μικροεπεξεργαστές είναι πολύ πιο γρήγοροι από τους μικροελεγκτές. Η ταχύτητα ρολογιού ενός μικροεπεξεργαστή είναι πάνω από 1 GHz. Ενώ στην περίπτωση του μικροελεγκτή, η ταχύτητα ρολογιού είναι 200MHz ή περισσότερο, ανάλογα με την αρχιτεκτονική.
