Čo je to mikrokontrolér?
Mikrokontrolér je čip optimalizovaný na riadenie elektronických zariadení. Je uložený v jednom integrovanom obvode, ktorý je určený na vykonávanie konkrétnej úlohy a vykonávanie jednej konkrétnej aplikácie.
Je špeciálne navrhnutý pre obvody pre zabudované aplikácie a je široko používaný v automaticky ovládaných elektronických zariadeniach. Obsahuje pamäť, procesor a programovateľné I / O.
V tomto mikroprocesore vs. Výukový program pre mikrokontroléry sa dozviete:
- Čo je to mikrokontrolér?
- Čo je to mikroprocesor?
- Typy mikroprocesorov
- Typy mikrokontroléra
- História mikroprocesora
- História mikrokontroléra
- Vlastnosti mikrokontroléra
- Vlastnosti mikroprocesora
- Mikroprocesor vs. mikrokontrolér
- Aplikácie mikroprocesora
- Aplikácie mikrokontroléra
Čo je to mikroprocesor?
Mikroprocesor je riadiaca jednotka mikropočítača zabalená vo vnútri malého čipu. Vykonáva operácie aritmetickej logickej jednotky (ALU) a komunikuje s ostatnými zariadeniami, ktoré sú s ňou spojené. Je to jediný integrovaný obvod, v ktorom je kombinovaných niekoľko funkcií.
KĽÚČOVÉ ROZDIELY
- Mikroprocesor pozostáva iba z centrálnej procesorovej jednotky, zatiaľ čo mikrokontrolér obsahuje procesor, pamäť a I / O integrované do jedného čipu.
- Mikroprocesor sa používa v osobných počítačoch, zatiaľ čo mikroprocesor sa používa v zabudovanom systéme.
- Mikroprocesor používa externú zbernicu na prepojenie s pamäťou RAM, ROM a inými perifériami, na druhej strane mikrokontrolér používa vnútornú riadiacu zbernicu.
- Mikroprocesory sú založené na Von Neumannovom modeli. Mikroprocesory sú založené na architektúre Harvard
- Mikroprocesor je komplikovaný a drahý, s veľkým počtom pokynov na spracovanie, ale mikrokontrolér je lacný a priamy s menším počtom pokynov na spracovanie.
Typy mikroprocesorov
Dôležitými typmi mikroprocesorov sú:
- Komplexné inštrukčné sady mikroprocesorov
- Integrovaný obvod špecifický pre aplikáciu
- Mikroprocesory so zníženou inštrukčnou sadou
- Multiprocesory digitálneho signálu (DSP)
Typy mikrokontroléra
Tu sú dôležité typy mikrokontrolérov:
- 8 bitový mikrokontrolér
- 16 bitový mikrokontrolér
- 32 bitový mikrokontrolér
- Zabudovaný mikrokontrolér
- Mikrokontrolér externej pamäte
História mikroprocesora
Tu sú uvedené dôležité body z histórie mikroprocesora
- Spoločnosť Fairchild Semiconductors vyvinula prvý integrovaný obvod (IC) v roku 1959.
- V roku 1968 si Robert Noyce, Gordan Moore a Andrew Grove založili vlastnú spoločnosť Intel.
- Spoločnosť Intel sa od roku 1981 rozrástla z 3-členného založenia spoločnosti na priemyselného giganta.
- V roku 1971 spoločnosť INTEL vytvorila mikroprocesor 4004 prvej generácie, ktorý pracoval s taktom 108 kHz
- V rokoch 1973 až 1978 sa vyrábali 8-bitové mikroprocesory druhej generácie ako Motorola 6800 a 6801, INTEL-8085 a Zilog's-Z80.
- V roku 1978 prišiel na trh procesory tretej generácie Intel 8008.
- Na začiatku 80. rokov spoločnosť Intel uviedla na trh 32-bitové procesory štvrtej generácie.
- V roku 1995 spoločnosť Intel uviedla na trh 64-bitové procesory piatej generácie.
História mikrokontroléra
Tu sú dôležité pamiatky z histórie mikrokontroléra:
- Prvýkrát použitý v roku 1975 (Intel 8048)
- Zavedenie EEPROM v roku 1993
- V tom istom roku predstavil Atmel prvý mikrokontrolér využívajúci pamäť Flash.
Vlastnosti mikrokontroléra
Tu sú niektoré dôležité funkcie mikrokontroléra:
- Reset procesora
- Programové a variabilné pamäťové (RAM) I / O piny
- Centrálny procesor s taktovaním zariadenia
- Časovače cyklov pokynov
Vlastnosti mikroprocesora
Tu sú niektoré dôležité funkcie mikroprocesora:
- Ponúka zabudovaný monitorovací / debugger program s možnosťou prerušenia
- Veľké množstvo pokynov, z ktorých každý vykonáva inú variáciu tej istej operácie
- Ponúka paralelné I / O
- Časovač inštrukčného cyklu
- Rozhranie externej pamäte
Mikroprocesor vs. mikrokontrolér
Tu je rozdiel medzi mikroprocesorom a mikrokontrolérom
| Mikroprocesor | Mikrokontrolér |
| Mikroprocesor je srdcom počítačového systému. | Mikrokontrolér je srdcom zabudovaného systému. |
| Je to iba procesor, takže pamäť a I / O komponenty je potrebné pripojiť externe | Micro Controller má procesor spolu s internou pamäťou a I / O komponentmi. |
| Pamäť a I / O musia byť pripojené externe, takže obvod sa stáva veľkým. | Pamäť a I / O sú už k dispozícii a vnútorný obvod je malý. |
| Nemôžete ho použiť v kompaktných systémoch | Môžete ho použiť v kompaktných systémoch. |
| Náklady na celý systém sú vysoké | Náklady na celý systém sú nízke |
| Vďaka externým komponentom je celková spotreba energie vysoká. Preto to nie je ideálne pre zariadenia napájané z uskladnenej energie, napríklad batérie. | Pretože externé komponenty sú nízke, celková spotreba energie je menšia. Môže byť teda použitý v zariadeniach bežiacich na uskladnenú energiu, napríklad na batérie. |
| Väčšina mikroprocesorov nemá funkcie úspory energie. | Väčšina mikrokontrolérov ponúka režim úspory energie. |
| Používa sa hlavne v osobných počítačoch. | Používa sa hlavne v práčkach, MP3 prehrávačoch a zabudovaných systémoch. |
| Mikroprocesor má menší počet registrov, takže viac operácií je založených na pamäti. | Mikrokontrolér má viac registrov. Programy sa preto dajú ľahšie napísať. |
| Mikroprocesory sú založené na Von Neumannovom modeli | Mikroprocesory sú založené na harvardskej architektúre |
| Je to centrálna procesorová jednotka na jednom integrovanom čipe na báze kremíka. | Je to vedľajší produkt vývoja mikroprocesorov s CPU spolu s ďalšími perifériami. |
| Na čipu nemá RAM, ROM, vstupno-výstupné jednotky, časovače a ďalšie periférie. | Má procesor spolu s RAM, ROM a ďalšími perifériami zabudovanými do jedného čipu. |
| Na pripojenie k RAM, ROM a iným perifériám používa externú zbernicu. | Používa internú riadiacu zbernicu. |
| Systémy založené na mikroprocesore môžu vďaka použitej technológii bežať veľmi vysokou rýchlosťou. | Systémy založené na mikrokontroléroch bežia až na 200 MHz alebo viac v závislosti od architektúry. |
| Používa sa na univerzálne aplikácie, ktoré vám umožňujú spracovávať množstvo údajov. | Používa sa pre systémy špecifické pre aplikáciu. |
| Je to zložité a nákladné a je potrebné spracovať veľké množstvo pokynov. | Je to jednoduché a lacné s menším počtom pokynov na spracovanie. |
Aplikácie mikroprocesora
Mikroprocesory sa používajú hlavne v zariadeniach, ako sú:
- Kalkulačky
- Účtovný systém
- Herný automat
- Komplexné priemyselné regulátory
- Semafor
- Kontrolné údaje
- Vojenské aplikácie
- Obranné systémy
- Výpočtové systémy
Aplikácie mikrokontroléra
Mikrokontroléry sa používajú hlavne v zariadeniach, ako sú:
- Mobilné telefóny
- Automobily
- CD / DVD prehrávače
- Práčky
- Fotoaparáty
- Bezpečnostné alarmy
- Ovládače klávesnice
- Mikrovlnka
- Hodinky
- MP3 prehrávače