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微處理器與微控制器
微處理器與微控制器
微控制器(MCU)是計(jì)算的中心。MCU幾乎是我們使用的所有電子設(shè)備的一部分，從臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦到智能手機(jī)、計(jì)算器、醫(yī)療設(shè)備和可穿戴設(shè)備。事實(shí)上，MCU的應(yīng)用如此之多，很難（而且冗長(zhǎng)）在一篇文章中列出每個(gè)應(yīng)用。相比之下，微處理器 (MPU) 位于嵌入式系統(tǒng)的中心，并在許多計(jì)算功能中控制操作。MCU和MPU用于組織和優(yōu)化電子設(shè)備中的計(jì)算系統(tǒng)，但在選擇合適的處理技術(shù)以整合到您的設(shè)備中時(shí)，它們的細(xì)微差別很重要。
微處理器的發(fā)明者：
微處理器這個(gè)詞，有時(shí)也被稱(chēng)為邏輯芯片，最初是由Viatron Computer Systems 在1968年創(chuàng)造的，用于表示他們的System 21機(jī)器，但其參考日期可以追溯到1951年。然而，對(duì)于“發(fā)明”微處理器的眾多競(jìng)爭(zhēng)者中的哪一個(gè)真正值得稱(chēng)贊存在爭(zhēng)議。
微處理器具有三個(gè)基本功能：
利用其算術(shù)/邏輯單元(ALU)執(zhí)行加法、減法、乘法和除法等數(shù)學(xué)運(yùn)算。
將數(shù)據(jù)從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。
根據(jù)做出的決定做出決定并更改指令集。
微處理器的布局（圖 1）包括地址總線（8、16或32位寬），可將地址發(fā)送到內(nèi)存，數(shù)據(jù)總線（8、16或32位寬）可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较?span>/從存儲(chǔ)器發(fā)送或接收，一條允許存儲(chǔ)器接收方向的讀取(RD)和寫(xiě)入(WR)線，一條用于設(shè)置處理器脈沖序列的時(shí)鐘線，一條允許將處理器重置為“零”的重置線。
圖 1 ： 微處理器框圖
什么是微控制器？
與MPU不同，MCU微控制器提供圍繞基本處理器內(nèi)核的附加功能，從而為特定應(yīng)用提供更高效的解決方案。MCU是緊湊、高度集成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由（圖 2）中央處理單元 (CPU) 和內(nèi)存（如果需要）組成。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘生成、定時(shí)解決方案、模擬信號(hào)處理、I/O 組件和串行通信等外設(shè)也包含在MCU內(nèi)部。MCU支持電路包括調(diào)試、中斷、時(shí)鐘生成模塊和電源電路。
嵌入式微控制器與微處理器：
嵌入式微處理器和微控制器之間的主要區(qū)別包括：
微控制器(MCU)
嵌入式系統(tǒng)的中心
集成外部處理器、I/O組件和內(nèi)部存儲(chǔ)器
MCU的小尺寸使其成為緊湊型系統(tǒng)的理想選擇
成本效益
許多MCU都配備了省電功能
MCU包含更多的寄存器，使程序比MPU更容易編寫(xiě)
由于內(nèi)部組件和指令而提高了速度
微處理器(MPU)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中心
比MCU占用更大的空間，因?yàn)閮?nèi)存必須從外部連接
由于連接的外部組件導(dǎo)致高功耗
更多基于內(nèi)存的操作
主要用于個(gè)人電腦
可能沒(méi)有省電模式
通常比MCU慢
雖然MPU和MCU都用于增強(qiáng)和優(yōu)化計(jì)算操作，但在確定適合您的設(shè)備設(shè)計(jì)的計(jì)算解決方案時(shí)，請(qǐng)考慮設(shè)備的尺寸、速度和計(jì)算要求。有趣的是，一些微處理器是微控制器，但這些類(lèi)型的組合單元控制小型、簡(jiǎn)單的設(shè)備，例如帶有音頻或手電筒的賀卡。設(shè)計(jì)復(fù)雜性、應(yīng)用程序和用例將是確定計(jì)算解決方案時(shí)的最終考慮因素。