Која је разлика између микропроцесора и микроконтролера?

Микропроцесори, микроконтролери и интегрисана кола (ИЦ) су градивни блокови свих електронских уређаја. Такође се каже да су срце и душа електронске индустрије. Ови уређаји могу звучати слично, али се разликују по својим својствима и функцијама. Људи често не разумеју разлику између микропроцесора и микроконтролера. Забуна се овде не завршава; разлика између микропроцесора и ЦПУ-а је још једна тема за дискусију. У овом чланку ћемо видети поређење између микропроцесора и микроконтролера и детаљно објашњење свих ових појмова. Такође, научићете детаљно поређење или разлику између ИЦ-а и микропроцесора. Прочитајте овај водич да бисте боље разумели како се разликују једни од других.

Која је разлика између микропроцесора и микроконтролера?

Наставите да читате даље да бисте сазнали све о поређењу и разлици између микропроцесора и микроконтролера до детаља.

Шта је микропроцесор?

Пре него што сазнамо разлику између микропроцесора и микроконтролера, хајде да научимо о микропроцесорима. Микропроцесор је чип за који се каже да је мозак рачунара. Такође се назива централна процесорска јединица (ЦПУ). Овај појединачни чип може да обрађује све логичке и рачунарске информације као што су сабирање/одузимање, управљање И/О и још много тога. Он контролише све системске компоненте као што су УСБ, И/О уређаји, монитори, меморија, итд. Да би извршио инструкције које дају корисници, преузима податке, декодира их са језика високог нивоа на машински језик, а затим извршава дате упутства.

Које су компоненте микропроцесора?

Микропроцесор се састоји од следећих компоненти које се користе за извршавање датих инструкција:

  • Регистри: То је привремено складиште за извршење дате инструкције. Након извршења, подаци се шаљу извору и бришу се из регистара.

  • Аритметичка и логичка јединица: Изводи аритметичке и логичке операције попут математичког израчунавања.

  • Временска и контролна јединица: Обезбеђује да све унутрашње и спољашње компоненте раде заједно у времену и редоследу.

Како ради микропроцесор?

Микропроцесор је самостални чип повезан са спољним периферијама као што су И/О уређаји и меморијске јединице за извршавање датог скупа инструкција.

  • Улазни уређај за преношење информација од корисника до меморијске јединице.
  • Меморија за задржавање информација и обављање потребне функције.
  • Излазни уређаји за приказ резултата.

Фотографија Цхристиан Виедигер на Унспласх-у

Које су врсте микропроцесора?

Микропроцесори су категорисани у три типа на основу:

1. Величина магистрале података

Према величини магистрале података, микропроцесор се дели на следеће типове:

  • 4-битни: Ови процесори имају ширину путање података од 4 бита. У употребу су ушли почетком 1970-их. Примери овог процесора су ИНТЕЛ 4004 и 4040.

  • 8-битни: Ово су процесори способни да преносе 8-битне податке у исто време. Пример овог процесора је ИНТЕЛ 8085.

  • 16-битни: Ово су процесори који могу да преносе 16-битне податке у исто време. Примери ових процесора су ИНТЕЛ 8088 и 80286.

  • 32-битни: Ови процесори могу да преносе 32-бита података по такту. Примери ових процесора су ИНТЕЛ 80386, 80486 и Пентиум.

2. Апликација

На основу примене процесора, он је категорисан у следеће типове:

  • Процесори опште намене (ГПП): Процесори опште намене (ГПП) су намењени уобичајеним свакодневним апликацијама. На пример, десктоп рачунари, мобилни телефони, ИНТЕЛ 8085 и Пентиум.

  • Микроконтролери (МЦУ): Микроконтролери (МЦУ) су процесори са уграђеним меморијским јединицама и И/О периферијама дизајнираним да извршавају одређени скуп функција. На пример, ИНТЕЛ 8051, машине за прање веша, компјутерски штампачи итд.

  • Микропроцесор посебне намене (СПМ): Микропроцесор посебне намене (СПМ) је дизајниран за руковање одређеном операцијом потребном за апликацију. На пример, процес дигиталног сигнала, радар и лет.

Наставите да читате даље да бисте научили поређење или разлику између микропроцесора и микроконтролера.

3. Архитектура

  • Рачунар са сложеним скупом инструкција (ЦИСЦ): Као што име објашњава, рачунар са сложеним скупом инструкција (ЦИСЦ) користи минималан број инструкција по програму. Једна команда обавља све функције као што су учитавање, евалуација и складиштење. Дакле, чини процес сложеним. Занемарује број циклуса по команди. Његов главни фокус је да изгради сложене команде директно на хардверу. ИНТЕЛ и АМД процесори су засновани на ЦИСЦ карактеристикама.

  • Рачунар са смањеним скупом инструкција (РИСЦ): Рачунар са смањеним скупом инструкција (РИСЦ) је дизајниран као реакција на ЦИСЦ средином 1980. да би се смањило време перформанси смањењем скупа инструкција рачунара. Свакој команди је потребан само један такт за извођење додељених инструкција. Ово захтева да РАМ меморија више инструкција и компајлер да ефикасније конвертује команде језика високог нивоа у бинарни код. Неколико примера су МИПС, ПоверПЦ, Арм процесори, итд.

Које су предности микропроцесора?

Ево листе свих предности микропроцесора:

  • Исплативо
  • Уграђена вештачка интелигенција (АИ) и графички кориснички интерфејс (ГУИ)
  • Преносив и велике брзине
  • Компактне величине
  • Свестран и поуздан
  • Ниска потрошња енергије и производња топлоте

Који су недостаци микропроцесора?

Следећи недостаци микропроцесора су:

  • Захтева бинарни језик
  • Не подржава операције са помичним зарезом
  • Величина података
  • Немогућност функционисања без спољних пратећих уређаја
  • Оштећује се неправилним напајањем
  • Спори једнојезгарни процесори

Које су предности и мане микропроцесора?

У наставку су наведене неколико предности и недостатака микропроцесора:

Предности:

  • Брзо премешта податке на различите локације
  • Користи се за општу намену
  • Способан да обавља неколико задатака истовремено

Против:

  • Скупо
  • Огромне величине
  • Нема РАМ, РОМ или И/О прикључене на њега

Наставите да читате овај чланак до краја да бисте научили поређење или разлику између ИЦ-а и микропроцесора и између ИЦ-а и микропроцесора.

Шта је микроконтролер и како функционише?

Као део учења разлике између микропроцесора и микроконтролера, обавестите нас о микроконтролерима. Микроконтролер је интегрисани електронски хронични рачунарски уређај дизајниран да обавља одређену функцију у уграђеном систему. Такође се назива микроконтролерска јединица или МЦУ. Микроконтролер укључује три главне компоненте на једном чипу: микропроцесор, меморијску јединицу и периферне уређаје за улаз и излаз. Они раде уз помоћ пратећих уређаја као што су тајмери, аналогно-дигитални претварачи, серијски улаз и излаз, и заједничке линије које се називају системска магистрала.

Принцип рада:

Један чип микроконтролера уграђен у систем обезбеђује перформансе одређене функције у уређају. Овај процес укључује примање и извршавање података са улазних и излазних периферних уређаја помоћу микропроцесора. Микроконтролер прима привремене информације у своју меморију података, где процесор приступа информацијама и користи дата упутства из програмске меморије да изврши операцију. Затим користи излазне периферије да изврши потребну акцију.

Фотографија Вишнуа Моханана на Унспласх-у

Које су основне компоненте микроконтролерског система?

Главне компоненте микроконтролера су:

  • Микропроцесор: То је један чип који се назива мозак уређаја. Изводи аритметичке и логичке операције као што су сабирање/одузимање, пренос података, И/О операције и још много тога. Такође омогућава операције које помажу у комуникацији инструкција са другим компонентама у већем интегрисаном систему.

  • Меморија: Ово је део који се користи као локација за складиштење података, које процесор користи за извршавање датих инструкција.

  • И/О периферни уређаји: Улазни портови су средство за примање података и њихово слање процесору у облику машинског језика. Процесор изводи неопходне операције и даје инструкције излазном уређају екстерном у односу на микроконтролер за извршење задатка.

Колико типова микроконтролера постоји?

Микроконтролери су класификовани у различите типове према:

1. Ширина

Ширина магистрале се односи на паралелне линије које повезују унутрашње компоненте микроконтролера. Његова примарна функција је да преноси податке између процесора, меморијске јединице и И/О периферних уређаја. Постоје три типа магистрала: магистрала података, адресна магистрала и контролна магистрала. Даље, класификован је у три типа 8-битних, 16-битних и 32-битних микроконтролера.

  • 8-битни микроконтролер: 8-битни микроконтролер се састоји од ширине магистрале ширине 8 бита. То значи да може да обавља само операције које раде на 8-биту у једном циклусу. Стога, када се изврши 16-битна операција, потребно је двоструко више времена да се изврше резултати који су само једноставна математичка израчунавања. Примери 8-битног микроконтролера су ИНТЕЛ 8031/8051.

  • 16-битни микроконтролер: 16-битни микроконтролер се састоји од ширине магистрале ширине 16 бита. Речено је да је ефикаснији и бржи од 8-битног микроконтролера, јер може да преноси и обрађује 16-битне податке у једном циклусу. Пружа најпрецизније операције за апликације које захтевају функције тајмера. На пример, ИНТЕЛ 8051КСА, ПИЦ2Кс, ИНТЕЛ 8096 итд.

  • 32-битни микроконтролер: 32-битни микроконтролер се састоји од ширине магистрале ширине 32 бита. Његове перформансе су боље од било ког другог микроконтролера. Иако су његова потрошња енергије и трошкови већи, његова прецизна оперативна способност чини га вриједним. Подржава више периферних уређаја као што су УСБ, етернет, мрежна магистрала контролне области, итд. Пример 32-битног микроконтролера је породица ИНТЕЛ/АТМЕЛ 251.

Поређење између микропроцесора и микроконтролера сазнаћете даље у овом чланку.

2. Меморија

На основу меморије, микроконтролер је категорисан у два типа:

  • Уграђени меморијски микроконтролер: Уграђени меморијски микроконтролер се састоји од свих компоненти уграђених заједно у један чип. Ове компоненте укључују меморију података и програма, прекиде, тајмере, бројаче, итд. Иако меморијски блокови у микроконтролерима нису прошириви, РОМ се може користити за проширење његовог простора.

  • Микроконтролер екстерне меморије: Микроконтролер екстерне меморије нема меморијски блок уграђен у себе. За рад је потребна подршка спољне меморије. На пример, ИНТЕЛ 8031 ​​нема прикључен меморијски чип.

3. Архитектура скупа инструкција

Према архитектури скупа инструкција, микроконтролер је класификован у два типа:

  • Рачунар сложеног скупа инструкција (ЦИСЦ): Рачунар сложеног скупа инструкција (ЦИСЦ) је микроконтролер намењен само да прати једну сложену инструкцију. Изводи различите радње само једном командом. То је компактан програм који користи велике инструкције и много начина адреса. За извршење датих инструкција потребно је доста времена.

  • Рачунар са смањеним скупом инструкција (РИСЦ): Рачунар са смањеним скупом инструкција (РИСЦ) је микроконтролер који је развијен као одговор на ЦИСЦ. Омогућава обраду једноставније инструкције. Изводи једну по једну дату инструкцију.

Наставите да читате даље да бисте разумели поређење или разлику између микропроцесора и микроконтролера.

4. Архитектура микроконтролера

На основу архитектуре микроконтролера, микроконтролер је класификован у два типа:

  • Микроконтролер Харвардске архитектуре: Микроконтролер архитектуре Харварда има два различита меморијска интерфејса: један за податке/варијабле и други за програме/инструкције. Паралелност интерфејса инструкција је његова продајна карактеристика. То је скупо због свог софистицираног дизајна.

  • Микроконтролер архитектуре Вон Неуманн/Принцетон: Микроконтролер архитектуре Вон Неуманн/Принцетон користи један интерфејс за складиштење података и инструкција. Иако је потребно време за извршење инструкција, исплативо је и практично.

Које су предности и мане микроконтролера?

У наставку је наведена листа свих предности микропроцесора:

  • Делује као микрорачунар без икаквих дигиталних делова
  • Једноставан за употребу и одржавање
  • Економичан и компактан
  • Брже извршава дата упутства
  • Тајмер циклуса инструкција
  • Подржава додавање РАМ-а, РОМ-а и И/О периферних уређаја

У наставку је наведена листа свих недостатака микропроцесора:

  • Комплексна архитектура
  • Немогућност руковања уређајима велике снаге због мале брзине
  • Обавља ограничен број функција истовремено
  • Користи се у микро опреми, која је тешка за коришћење
  • Немају сви микроконтролери И/О периферије
  • Састоји се од комплементарног метал-оксидног полупроводника, склон је оштећењу статичким наелектрисањем

Које су предности и мане микроконтролера?

Неколико предности и мана микроконтролера су наведене у наставку:

Предности:

  • Ради на уређајима за складиштење енергије
  • Мања потрошња енергије
  • Налази се у уређајима који се редовно користе

Против:

  • Захтева да особа буде обучена јер је намењена за одређену сврху
  • Не могу приступити програмској меморији

Хајдемо сада да научимо поређење или разлику између микропроцесора и микроконтролера и између ИЦ-а и микропроцесора.

Која је разлика између микропроцесора и микроконтролера?

Након што смо разумели микропроцесор и микроконтролер и њихова својства, погледајмо поређење или разлику између микропроцесора и микроконтролера.

Микропроцесор
Микроконтролер
Главни део рачунарског система

Део уграђеног система

Састоји се само од меморијске јединице. Због тога су потребни додатна меморија и И/О портови
Састоји се од процесора поред његове интерне меморије и И/О компоненти
Коло је велико због додавања спољних компоненти
Коло је мање због интерно доступних компоненти
Не може се користити у компактним системима због своје неефикасности

Може се користити у компактним системима, јер је ефикасан

Цена целог система је висока

Цена целог система је ниска

Његова потрошња енергије је велика, тако да не може да ради на ускладиштеним уређајима за напајање
Има малу потрошњу енергије. Дакле, ради на батеријама које се чувају
Немате режим уштеде енергије

Имају режиме за смањење потрошње енергије који се називају мировање или режим уштеде енергије
Користи се само на персоналним рачунарима

Широко се користи у машинама за прање веша, мп3 плејеру, калкулаторима, аутомобилима

Заснован је на Вон Неуман архитектури

Заснован је на Харвардској архитектури

Ради споро, јер свака операција захтева комуникацију са спољним компонентама
Ради брже јер је комуникација брза због компоненти присутних интерно
Сложен је, са великим бројем упутстава
Једноставно је са неколико упутстава
Користи се за апликације опште намене

Користи се за системе специфичне за апликације

Нема РАМ, РОМ и друге И/О периферне уређаје

Има процесор, РАМ, РОМ и друге периферне уређаје уграђене у чип
Системи раде веома великом брзином

Системи раде до 200МХз или више у зависности од кола
Има мањи број регистара, тако да су операције засноване на меморији
Има више регистара, што га чини погодним за писање програма
Примери: ИНТЕЛ 8085 И 8086

Примери: Алтера, ИНТЕЛ, НЕЦ, Панасониц итд

Кроз ово поређење између микропроцесора и микроконтролера, јасно је да је микропроцесор део микроконтролера са додатном меморијом, И/О портом и другим периферијама као што су тајмери, бројачи, аналогно-дигитални претварачи и још много тога. Као што читамо, микропроцесор се назива и централна процесорска јединица (ЦПУ). Наравно, то је много више од ЦПУ-а. Док будете наставили да читате, наићи ћете на разлику између ИЦ-а и микропроцесора која је детаљно поменута.

Шта је централна процесорска јединица (ЦПУ)?

Централна процесорска јединица (ЦПУ) се сматра мозгом рачунара. Састоји се од милиона транзистора. Микропроцесор је коло које окружује ЦПУ. Хајде да разумемо шта је ЦПУ.

Централна процесорска јединица (ЦПУ) је најважнији део рачунарског система. То је у суштини део рачунара који обавља И/О, обраду и складиштење података. Он извршава инструкције извршавајући системске аритметичке, логичке и улазно/излазне операције. ЦПУ се често погрешно сматра хардвером, али је ЦПУ уграђен у један чип који се зове микропроцесор. ЦПУ обавља своје операције у четири корака:

  • Дохвати
  • Децоде
  • Извршити
  • Одговорити

Компоненте ЦПУ-а укључују аритметичку и логичку (АЛУ) и контролну јединицу (ЦУ). АЛУ изводи аритметичке и логичке операције док ЦУ преузима команде из меморије, декодира их и извршава их.

Фотографија Цхристиан Виедигер на Унспласх-у

По чему се микропроцесор разликује од процесора?

Након што научите разлику између микропроцесора и микроконтролера, обавестите нас о разлици између микропроцесора и ЦПУ-а. Микропроцесор уграђује све функције ЦПУ-а на један чип. Овај чип се назива интегрисано коло (ИЦ). Поред овога, састоји се и од улазно/излазних кола и кола за приступ меморији. Овај чип прима информације, обрађује их у складу са упутствима и извршава излаз у бинарном језику.

Микропроцесор
Процесори
То је само централна процесорска јединица

Има меморију и И/О интегрисане заједно
Користи се у персоналним рачунарима

Користи се у уграђеним системима

Не састоји се од РАМ-а, РОМ-а, И/О-а и других периферних уређаја
Има РАМ, РОМ и друге периферне уређаје интегрисане у чип
Екстерни медијум се користи за повезивање РАМ, РОМ и И/О периферних уређаја
ЦПУ користи уграђену контролну магистралу
Има сложену архитектуру која обрађује велику количину инструкција
Има једноставан дизајн и захтева обраду неколико упутстава

Иако се подразумева да је ЦПУ микропроцесор, нису сви микропроцесори ЦПУ. Микропроцесор је више од ЦПУ-а јер садржи друге процесоре као што су графичка процесорска јединица (ГПУ), мрежна процесорска јединица (НПУ) и јединица за обраду звука (АПУ). Звучне и мрежне картице су такође уграђене у микропроцесоре. Пре него што схватимо разлику између ИЦ-а и микропроцесора, хајде да видимо шта је тачно ИЦ.

Шта је интегрисано коло (ИЦ)?

Интегрисано коло (ИЦ) је мини електронско коло произведено на полупроводничком чипу. Једно од првих интегрисаних кола створено је 1970-их. Саставне компоненте интегрисаног кола су транзистори, кондензатори, отпорници и диоде. Штавише, ради као појачало, микропроцесор, микроконтролер, осцилатор, тајмер, бројач, логичка капија и рачунарска меморија.

Ево неких карактеристика ИЦ-а:

  • Конструкција и паковање: Направљен је од силикона и мали је и ломљив. Његови састојци су повезани у златне и алуминијумске жице и даље изливени у равну кутију од пластике и керамике.

  • Величина ИЦ-а: Доступан је у величинама између 1 квадратних мм и 200 квадратних мм.

  • Интеграција ИЦ: Интегрисана кола добијају своја имена када се уграђују у различите уређаје на истом чипу. Као, микроконтролер је интегрисано коло које укључује меморију, микропроцесор, И/О портове и друге периферне уређаје у истом уређају.

Наћи ћете наслов даље у овом чланку који објашњава разлику између ИЦ-а и микропроцесора.

По чему се микропроцесор разликује од ИЦ-а?

Након што научите поређење или разлику између микропроцесора и микроконтролера, потребно је знати разлику између ИЦ и микропроцесора. Микропроцесори су једна врста ИЦ. Речено је да је сложен. Микропроцесор прожима функције централне процесорске јединице на једном чипу. Дизајниран је за рачунарску примену, док су интегрисана кола уређаји опште намене који се могу користити за различите апликације.

Микропроцесори се састоје од свих компоненти које се налазе у интегрисаном колу, укључујући меморију, ЦПУ, улазно/излазне портове и његову непостојану РАМ и РОМ меморију. Само они могу покренути софтвер на рачунару без потребе за било којим уређајем за подршку. Интегрисано коло не може да функционише независно јер има инструкције ускладиштене у себи. Дакле, ово је разлика између ИЦ-а и микропроцесора.

***

Надамо се да вас је наш чланак довољно водио у познавању поређења или разлике између микропроцесора и микроконтролера и разлике између ИЦ-а и микропроцесора. Можете нам јавити сва питања или сугестије о било којој другој теми о којој желите да направимо чланак. Оставите их у одељку за коментаре испод да бисмо знали.

  7 најчешћих грешака на веб локацији које утичу на СЕО