微处理器和微控制器之间的区别
作者:
Laura McKinney
创建日期:
2 四月 2021
更新日期:
18 可能 2024
内容
微处理器和微控制器是用于不同目的的典型可编程电子芯片。它们之间的显着区别是微处理器是由ALU,CU和寄存器组成的可编程计算引擎,通常用作可以执行计算和决策的处理单元(例如计算机中的CPU)。另一方面,微控制器是一种专用微处理器,因为它集成了诸如微处理器,存储器和并行数字I / O之类的组件,因此被视为“片上计算机”。
与微处理器不同,微控制器主要用于管理实时任务。
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- 比较表
- 定义
- 关键差异
- 结论
比较表
比较依据 | 微处理器 | 微控制器 |
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基本的 | 由包含ALU,CU和寄存器的单个硅芯片组成。 | 由微处理器,内存,I / O端口,中断控制单元等组成。 |
特性 | 附属单位 | 设备齐全 |
I / O端口 | 不包含内置I / O端口 | 内置I / O端口 |
执行的操作类型 | 设计和操作的一般用途。 | 面向应用程序或特定于域的。 |
针对 | 高端市场 | 嵌入式市场 |
能量消耗 | 提供更少的省电选项 | 包括更多节能选项 |
微处理器的定义
的 微处理器 是硅芯片用作中央处理器(CPU)。它可以按照制造商指定的预定义指令执行包括逻辑和算术在内的功能。一个CPU由ALU(算术和逻辑单元),寄存器和控制单元组成。可以根据指令集和系统架构以多种方式设计微处理器。
提供了两种用于设计微处理器的系统架构-哈佛和冯·诺依曼。集成了哈佛程序的处理器隔离了用于程序和数据存储器的总线。相反,基于Von-Neumann架构的处理器共享一条用于程序和数据存储器的总线。
微处理器不是一个独立的单元,它依赖于其他硬件单元,例如内存,计时器,中断控制器等。第一个微处理器是由Intel在1971年开发的,名为Intel 4004。
微控制器的定义
的 微控制器 是在微处理器之后开发并克服了微处理器缺点的技术。微控制器芯片高度集成,支持CPU,内存(RAM和ROM),寄存器,中断控制单元和专用I / O端口。它似乎是微处理器的超集。与微处理器不同,微控制器不依赖于其他硬件单元,它包含所有用于正常运行的基本模块。
在嵌入式系统领域,微控制器比微处理器更具价值,因为它具有更高的成本效益并且更容易获得。德州仪器(TI)于1974年开发了第一款微控制器TMS1000。TI微控制器的基本设计类似于Intel的4004/4040(4位)处理器,在该处理器中,开发人员添加了RAM,ROM,I / o支持。微控制器的另一个优点是我们可以将自定义指令写入CPU。
- 微处理器由具有算术逻辑单元(ALU),控制单元(CU)和寄存器的硅芯片组成。相反,微控制器结合了微处理器的特性以及RAM,ROM,计数器,I / O端口等。
- 微处理器需要一组其他芯片,例如定时器,中断控制器以及依赖于它的程序和数据存储器。相反,微控制器不需要其他硬件单元,因为已经启用了它。
- 微控制器中提供了隐式I / O端口,而微处理器未使用内置I / O端口。
- 微处理器执行通用操作。相反,微控制器执行面向应用程序的操作。
- 在微处理器中,主要重点是性能,因此它面向高端市场。另一方面,微控制器的目标市场是嵌入式市场。
- 微控制器中的电源利用率优于微处理器。
结论
微处理器可以执行几种不同任务的通用操作。相反,微控制器可以执行用户定义的任务,在整个生命周期中它都处理相同的任务。