对于刚接触电子产品的初学者来说,经常比较微处理器和微控制器可能会造成混淆。但是微处理器和微控制器在硬件架构和工作方式上完全不同。微处理器和微控制器之间的主要区别这是因为微处理器IC内部仅具有CPU,而微处理器IC也具有与其相关的RAM,ROM和其他外围设备。微处理器的一些流行示例是Intel Core i7,AMD Athlon,Broadcom BCM2711(Raspberry Pi)等,而微控制器的一些示例是ATmega328(Arduino UNO),STM32,PIC16F877A等。要详细了解我们,请看一下微处理器和微控制器的一般架构,这正是我们在本文中要做的。
什么是微控制器?
就像单个IC上的小型计算机一样。它包含处理器内核,ROM,RAM和专用于执行各种任务的I / O引脚。微控制器通常用于需要用户直接控制的项目和应用中。由于它具有单个芯片所需的所有组件,因此不需要任何外部电路即可完成其任务,因此微控制器在嵌入式系统中得到了广泛的应用,主要的微控制器制造公司正在将它们用于嵌入式市场。微控制器可以称为嵌入式系统的心脏。流行的微控制器的一些示例是8051,AVR,PIC 系列微控制器。
以上是8051微控制器的架构。而且,您可以在一个芯片中看到一个小项目的所有必需组件。随着电子技术的进步,市场上推出了许多新的微控制器,如果您想了解如何为您的应用选择合适的微控制器,可以查看链接的文章。
什么是微处理器?
在一个或几个集成电路中,微处理器内部只有一个CPU。像微控制器一样,它没有RAM,ROM和其他外围设备。它们依赖于外围设备的外部电路来工作。但是微处理器不是为特定任务而制造的,但是在任务复杂且棘手的情况下(例如软件,游戏和其他需要大量内存的应用程序的开发)并且未定义输入和输出的情况下,微处理器是必需的。它可能被称为计算机系统的心脏。微处理器的一些示例是奔腾,I3和I5等。
从微处理器的体系结构图中可以很容易地看出,它具有寄存器和ALU作为处理单元,并且其中没有RAM,ROM。
微处理器与微控制器
既然您现在基本上了解了微控制器和微处理器,那么很容易确定微控制器和微处理器之间的主要区别。
1.两者的主要区别在于外部外围设备的存在,其中微控制器内嵌有RAM,ROM,EEPROM,而对于微处理器,我们必须使用外部电路。
2.由于微控制器的所有外设都在单芯片上,因此紧凑,而微处理器则很大。
3.微控制器是通过使用互补金属氧化物半导体技术制成的,因此它们比微处理器便宜得多。另外,用微控制器制造的应用更便宜,因为它们需要更少的外部组件,而用微处理器制造的系统的总成本却很高,因为这种系统需要大量的外部组件。
4.微控制器的处理速度约为8 MHz至50 MHz,但是相反,普通微处理器的处理速度高于1 GHz,因此它的工作速度比微控制器要快得多。
5.通常,微控制器具有省电系统,例如空闲模式或省电模式,因此总体上它使用的功率更少,而且由于外部组件的功耗较低,因此总功耗也较小。尽管在微处理器中通常没有节电系统,并且还使用了许多外部组件,所以与微控制器相比,其功耗很高。
6.微处理器紧凑,因此对于小型产品和应用程序而言,它们使它们成为理想且高效的系统,而微处理器则体积庞大,因此对于大型应用程序而言,它们是首选。
7.由微控制器执行的任务是有限的,并且通常不太复杂。微处理器执行的任务是软件开发,游戏开发,网站,文档制作等,这些通常比较复杂,因此需要更多的内存和速度,因此才使用外部ROM,RAM。
8.微处理器基于哈佛架构,其中程序存储器和数据存储器是分开的,而微处理器基于冯·诺依曼模型,其中程序和数据存储在同一存储器模块中。
希望本文可以帮助您比较微处理器和微控制器。如果您对更多此类文章感兴趣,还可以查看Microcontroller和PLC之间的比较以及C和Embedded C之间的比较。