Altera-Cyclone i Arduino
Suština pitanja. Razlika između FPGA i mikrokontrolera
Svaki novak mikroproproger u određenoj fazi njegovog razvoja traži se kao pitanje šta razlika između PLIS-a (Altera ili Xilinx) i mikrokontroler (mikroprocesor)?
Pročitali ste forume - poslovni poznavači pišu da su to potpuno različite stvari koje se ne mogu uporediti, tvrdeći da imaju različite arhitektura. Pročitali ste priručnik Verilog ili C ++ -, a drugi koriste slične operatere sa sličnom funkcionalnošću, čak je i sintaksa slična i zašto su različiti? Idete u vjevericu - postoje LED (ili čak samo žarulje) sa FPGA. Treptaj, satovi projekti na Arduinu - trčaju robote tamo. Stop!
Ali sada prestanimo i zapitaj se: zašto sa Plis - glupo žarulja, a Arduino je pametan robot? Uostalom, čini se da su prvi i drugi programibilan uređaj, zaista Plis Mogućnosti za nedostatak robota?
U određenoj mjeri suštinu pitanja "Šta razlika između FPGA i mikrokontrolera? " Otvoreno precizno na ovom primjeru.
Napomena odmah. Funkcionalan Plis U početku ne inferiorno mikrokontroler(i mikroprocesor, usput, takođe, tačnije, glavne funkcije jedne i druge su u osnovi identične - proizvode logičke 0 ili 1 pod određenim uvjetima, a ako govorimo o brzini, broj zaključaka (noge) ) i transportne mogućnosti, zatim mikrokontroler prije Plisali općenito daleko. Ali postoji jedan "ali". Vrijeme je za razvoj istog softverskog algoritma na dva različita uređaja (PLIS i mikrokontroler) Razlikuje se povremeno, ili čak deset puta. Upravo Plis Ovdje je u 99% slučajeva MK vrlo inferiorno. A tačka nije u problemu jezika Verilog., VHDL ili AHDL, a u samom uređaju Plis.
Na interakciji programa programa sa FPGA i mikrokontrolerskom arhitekturom
FPGA.: u Plis A ne postoje složeni automatizirani lanci (čineći dio posla za vas). Postoje samo željezne žičane staze i autoceste, ulazi, izlazi, logički blokovi i memorijski blokovi. Među stazama postoji posebna klasa - staza za taktiranje (vezan za određene noge kroz koje se preporučuje frekvencija sata).
Glavna lista:
Ruta - metal, koji je za slojeve čipova, je strujni provodnik između blokova.
Blokovi su odvojena mjesta u ploči koja se sastoji od ćelija. Blokovi služe za pamćenje informacija, množenje, dodaci i logičke operacije na signalima uopće.
Ćelije - grupe iz nekoliko jedinica do nekoliko desetina tranzistora.
Tranzistor je glavni element TTL logike.
Zaključci (noge čipova) - kroz njih Plis Sa vanjskim svijetom. Postoje noge posebne namjene, dizajnirane za firmver, primanje frekvencije sata, snage, kao i noge, čiji je svrha instalirana od strane korisnika u programu. I obično su mnogo više od toga mikrokontroler.
Generator sata je vanjski čip koji stvara pulse za sat na kojima se zasniva veći dio posla. Plis.
Arhitektura zastave. Odnos komponenti elemenata
Staze su povezane sa blokovima koristeći posebne CMOS tranzistore. Ovi tranzistori su u stanju da održavaju svoju državu (otvorenu ili zatvorenu) tokom dužeg vremenskog perioda. Stanje tranzistora se mijenja kada se signal podnosi određenom rutom, koji se koristi samo kada programiranje PLIS-a. Oni., U vrijeme firmvera, napon se vrši u nekom skupu CMOS tranzistora. Ovaj set određuje program upravljačkog softvera. To se događa složena izgradnja ogromne mreže staza i autocesta iznutra PlisVezivanje teškog načina jedni prema drugima ogroman je broj logičkih blokova. U programu ste opisali koji algoritam se mora izvesti, a firmver povezuje stavke koje obavljaju funkcije koje opisujete u programu. Signali trče na autoputu iz bloka do bloka. A složen put dat je programom.
Arhitektura PLIS (FPGA) Arhitektura mikrokontroler
U ovom elementu TTL logika, sve operacije za obradu pojedinačnih alarma vrši se bez obzira na vas. Navedite samo što ćete učiniti sa jednim ili drugim setom primljenih signala i gde da proizvedete te signale koji se prenose. Arhitektura mikrokontroler sastoji se od potpuno iz drugih blokova od Plis. I komunikacija između blokova vrši se na trajnim autocestama (i ne odricanju). Među MK blokovima možete dodijeliti glavnu:
Trajna memorija (ROM) - memorija u kojoj se vaš program pohranjuje. Sadrži algoritme za akciju i konstante. Kao i biblioteke (setovi) timova i algoritama.
RAM (RAM) - memorija koja se koristi mikrokontroler Za privremene pohrane podataka (kao okidači u Plis). Na primjer, pri izračunavanju nekoliko radnji. Pretpostavimo da morate pomnožiti prvi broj u drugu (1. akciju), a zatim treći na četvrti (2 akciju) i preklopite rezultat (3 akcije). U ovom se memoriji unosi rezultat 1 akcije za vrijeme izvršenja druge, tada će se podnijeti rezultat 2 akcije. A onda će oba ova rezultata ići od RAM-a za izračunavanje 3 akcije.
Procesor je kalkulator mikrokontroler. Komunicira s RAM-om, kao i sa konstantnom. Sa operativnim proračunom odvija se. Od stalnog procesora prima naredbe koje uzrokuju procesor da obavlja određene algoritme i akcije sa signalima na ulazima.
I / O portovi (portovi) i sekvencijalni I / O portovi - Noge mikrokontrolernamijenjen interakciji s vanjskim svijetom.
Tajmeri - blokovi dizajnirani za izračunavanje broja ciklusa prilikom izvođenja algoritama.
Kontroler guma - blok koji kontrolira razmjenu između svih blokova u mikrokontroler. IT obrađuje zahtjeve, slanje kontrolnih naredbi, organizira i pojednostavljuje komunikaciju unutar kristala.
Prekid kontrolera je blok koji prihvaća zahtjeve za prekidom vanjskih uređaja. Zahtjev za prekid - signal sa vanjskog uređaja koji obavještava da treba zamijeniti za bilo kakve informacije sa mikrokontroler.
Unutarnje autoceste - rute položene unutra mikrokontroler Za razmjenu informacija između blokova.
Generator sata je vanjski čip koji proizvodi taktne impulse na kojim svima radni mikrokontroler.
Odnos komponenti blokova mikrokontrolera
U mikrokontroler, u razlika od PlisRad se javlja između gore navedenih blokova koji imaju složeni arhitekturaOlakšavanje procesa razvoja programa. Kada firmver mijenjate samo stalno sjećanje, što se oslanja sav rad MK.
Glavna razlika FPGA i mikrokontrolera
FPGA se šiva na nivou željeza, gotovo po cijeloj oblasti kristala. Signali prolaze kroz složene lance tranzistora. Mikroprocesor je šibljen na nivou željeznog programa, signali prolaze po grupama, od bloka do bloka - od memorije do procesora, na RAM-u, od procesora koji operativni procesor, od procesora do I / / O portovi, iz I / O portova do RAM-a, od ovna ... i tako dalje. Zaključak: Zbog arhitektura PLIS Pobjeda u brzinama i širem transportnim mogućnostima, MK pobjeđuje u jednostavnosti algoritama pisanja. Zbog najjednostavnijeg načina za opisivanje programa, fantasy programer Mikrokontroler manje se promenljivo uklanjanjem pogrešaka i razvoja, a time i vremena za programiranje istog robota na MK i Plis bice razlikovati se Mnogo i više puta. Međutim, robot koji radi na Plis Bit će mnogo šunter, preciznije i još više.
Iron i program.
U Plis Sva radna treba raditi ručno: kako bi se implementirao bilo koji program na Plis, morate pratiti svaki alarm za svako ožičenje ulazak Plis, Da biste dogovorili neke signale u memorijskim ćelijama, pobrinite se da se još jedan alarm okrenuo u pravom trenutku u ove ćelije, koje i vi pratite ili čak generirate, a na kraju, priznate koji su pritvoreni u memoriji uključeni u signal koji vam je potreban, koji vam trebaju , na primjer, otići će do određene izlazne noge i uključit će LED, što je povezano s njim. Dio alarma nije u memoriji, već, na primjer, na pokretanju određenog dijela algoritma (program). To jest, na jeziku mikroprogera, ove su noge ciljane. Na primjer, na našoj ploči imamo na našem programu tri ciljane noge za uključivanje neke ne-povezane (ili povezane) sa jednim drugim algoritmima koje smo implementirali u Verilog u Plis. Također u programu, osim tri adresne noge, još uvijek imamo 20 informativnih nogu, što dođe skup ulaznog alarma (na primjer iz različitih senzora) s bilo kojom informacijom (na primjer, temperaturu vode u akvarijumu iz akvarija Senzor temperature vode u akvarijumu). 20 nogu \u003d 20 bita. 3 noge -3 bita. Kada dolazi adresa signala 001 (sa tri-nogu) - započinjemo prvi algoritam koji piše 20 informacija o alarmima u 20 memorijskih stanica (20 okidača), zatim se pomnoženo 20 alarmi pomnoženo na prethodno dobivenim 20 i rezultatom Umnožavanje je snimljeno u memoriji, a zatim pošaljite rezultat za druge noge, na primjer, u vodi Termostat u akvarijumu. Ali mi ćemo ovaj rezultat premjestiti samo kada će kôd na primjer 011 doći na naše adresne noge i pokrenuti algoritam za čitanje i prijenos. Pa, naravno, "upućivanje", "pročitajte" i još uvijek ne registrirajte nešto u priručniku. Svaki alarm nosimo svakom radu sata Plis Na određenom putu ne gubite. Nastavljamo ili pišemo. Previjamo ili množimo. Ne zaboravite da zapišete. Ne zaboravite da preuzmete sljedeći signal i pišite na druge okidače. Čak i dodajte posao vezan za frekvenciju sata, sinhronizacija (koja se također sprovodi ručno), neizbježne greške u fazama razvoja i uklanjanja pogrešaka i gomile drugih problema koji u ovom članku jednostavno nemaju. Teško. Dugo. Ali na izlazu djeluje super brzo, bez propusta i kočnice. Gvožđe!
Sad mikrokontroler. 20 nogu o primanjem informacija - za većinu mikrokontroleri Fizički nemogući zadatak. Ali 8 ili 16 - Da, molim vas! 3 Informacije - u lako! Program? Na 001, pomnožite prvi broj u drugi, na 011 pošaljite rezultat termostatu. Sve! Brzo. Lako. Nije super, ali odmah. Ako je vrlo kompetentan za pisanje programa bez problema i kočnice. Softver!
Iron i program! Evo glavne stvari razlika između FPGA i mikrokontrolera.
U mikrokontroler Većina ukrašenih, ali često korišteni algoritmi već su ušiveni željezo (u kristalu). Morate samo nazvati željenu biblioteku u kojoj se ovaj algoritam pohranjuje, nazovite ga po imenu i učinit će sve prljave radove za vas. S jedne strane je prikladno, potreban je manji broj znanja o unutrašnjem uređaju čipa. Micrick vodi računa o praćenju usvojenih, generiranih i rezultirajući signala, o njihovom skladištenju, obradi, odlaganju. Sve se čini. U većini mikrovalnih zadataka ovo je ono što vam treba. Ali ako jednostavno koristite sve ove pogodnosti, pojavljuje se vjerovatnoća pogrešnog rada. Iron i program!
Zaključak
Moderni procesor i mikroprocesor programeri u početku razvijaju svoje uređaje na Plis. Da, da, pravilno pretpostavljate: prvo imitiraju stvorenu arhitektura mikrokontrolera Sa razvojem i firmverom programa na PlisA onda se brzina izvođenja algoritama mjeri na određenom rasporedu simuliranih MK blokova i jednim ili drugim setom funkcionalne od svakog bloka odvojeno.
Prema karakteristikama izlaza signala, Plis Najčešće dizajniran za 3,3 V, 20., Mikrokontroler na 5V, 20mA.
Ispod mikrokontroler AVR, uspješno ugrađen u Arduino platformu, napisana je različita otvorena programa, u obliku senzora, motora, monitora i svega je samo vaš! Arduino je trenutno više kao dizajner za igru \u200b\u200bza djecu i odrasle. Međutim, ne zaboravite da jezgra ovog dizajnera upravlja "pametnim kućama", modernoj potrošačkoj elektronici, uređajima, automobilima, avionima, oružjem, pa čak i svemirskom brodu. Nesumnjivo, takav dizajner će biti jedan od najboljih poklona za bilo koji predstavnik jake polovine čovječanstva.
U principu, sve je jednostavno!
Imate pitanja? Napišite komentar. Odgovorit ćemo i pomoći shvatiti \u003d)
Bavimo se onim što se zapravo razlikuju i koje su sličnosti ove dvije vrste digitalnih radio-elektroničkih uređaja.
A mikroprocesor i mikrokontroler dizajnirani su za izvedbu nekih operacija - oni izdvajaju naredbe iz memorije i izvršavaju ove upute (predstavljaju aritmetičke ili logičke operacije) i rezultat se koristi za održavanje izlaznih uređaja. A mikrokontroler i mikroprocesor mogu kontinuirano odabrati naredbe iz memorije i izvršiti ove upute dok je uređaj napajan. Upute su od sebe bitove. Ove se upute uvijek izvlače sa svoje lokacije za pohranu, koja se naziva memorija.
Šta je mikroprocesor
Mikroprocesor (u angoin jeziku literaturaMPU - Micro procesorska jedinica ) Sadrži funkcionalnost procesora računara ili CPU (CPU - centralna obrada) na jednom poluvodiču (IC - integralni čip ili na zapadnutu - integrirani krug).
U suštini, ovo je mikroračunalo koji se koristi za obavljanje aritmetičkih i logičkih operacija, upravljačkih sistema, ostave i drugih sistema.
Mikroprocesor procesuje podatke iz ulaznih perifernih uređaja i prenosi obrađene podatke na izlazne periferne uređaje.
Postoje četiri glavne vrste procesora koji se razlikuju u njihovoj arhitekturi.
Mikroprocesori sa kompletnim setom naredbi (složeni instrukcija postavljaju računar, CISC -RHiTecud). Karakteriziran neosnovana vrijednost duljine naredbe, kodiranje aritmetičkih akcija po jednoj naredbi, mali broj registara koji vrše strogo definirane funkcije. Primjer ove vrste procesora je porodica x86.
Mikroprocesori sa smanjenim naredbim setom (smanjeno postavljeno računalo, RISC-arhitektura). Obično posjeduju Povećana brzina na štetu uputa za pojednostavljenje postupkadekodiranje i, u skladu s tim, smanjite svoje vrijeme izvršenja. Većina grafičkih procesora razvija se pomoću ove vrste arhitekture.
Mikroprocesori sa minimalnim skupom naredbi (minimalni instrukcija postavljaju računar, misc -RHitcut). Za razliku od RISC arhitekture, oni u njima koriste duge komandne riječi, što vam omogućava da izvršite prilično složene akcije za jedan ciklus rada uređaja. Formiranje dugih "naredbenih riječi" omogućeno je povećanjem pražnjenja mikroprocesorskih uređaja.
U superkolarnim procesorima (Superscalar procesori) i koristi se nekoliko dekodera timakoje preuzimaju rad mnogih izvršnih blokova. Planiranje Izvođenje naredbenog toka javlja se dinamički i provodi se sama računarstva. Primjer procesora sa takvom vrstom arhitekture je, na primjer Cortex A8.
Zasebno, želim dodijeliti mikroprocesore posebne namjene(ASIC - Aplikacija Scefic i Ntegrirani C IRCUIT). Kako slijedi iz imena, Dizajniran za rješavanje određenog zadatka. Za razliku od mikroprocesora opće namjene, nanesite na određeni uređaj i izvršite određene funkcije karakteristične samo za ovaj uređaj. Specijalizacija o implementaciji uske klase funkcija dovodi do povećanja brzine uređaja i u pravilu smanjuje troškove takvog integriranog kruga. Primjeri takvih mikroprocesora mogu biti mikrocircuit, dizajniran isključivo za upravljanje mobilnim telefonom., hardverski kodiranje čipova i dekodiranja audio i video signala - tzvdigitalna obrada signala, DSP multiprocesores). Može se implementirati kao FPGA (programirani logički integrirani krug). Kada razvijate takve procesore Opis njihove funkcionalnosti Koristite hardver Opis Jezici (HDL - Hardver D Expiption L Anguage), kao što su Verilog i VHDL.
Sistemi zasnovani na mikroprocesoru izgrađeni su otprilike na sljedeći način.
Kao što se vidi, mikroprocesor u ovom sistemu ima mnogo pomoćnih uređaja, poput stalnog uređaja za pohranu, RAM-a, serijskog sučelja, tajmera, I / O portova itd. Svi ovi uređaji razmjenjuju se naredbima i podacima s mikroprocesorom kroz sistemski autobus. Svi pomoćni uređaji u mikroprocesorskom sustavu su vanjski. Sistemski autobus, zauzvrat, sastoji se od ciljanog autobusnog guma, autobusa i upravljačkog autobusa.
Sada razmotrimo mikrokontroler.
Šta je mikrokontroler
Ispod je blok dijagram mikrokontrolera. Koja je glavna razlika od mikroprocesora? Svi referentni uređaji, poput stalnog uređaja za pohranu, RAM-a, tajmer, serijski sučelje, I / O portovi su ugrađeni. Stoga ne postoji potreba za stvaranjem sučelja s ovim pomoćnim uređajima, a štedi puno vremena za programera sistema.
Mikrokontroler nije ništa drugo nego mikroprocesorski sistem sa svim referentnim uređajima koji se integriraju u jedan čip. Ako želite kreirati uređaj koji interakcija s vanjskom memorijom ili DAC / ADC jedinicom, trebate samo povezati odgovarajući izvor napajanja, lanac za pražnjenje i kvarcni kristal (izvor kvarca). Jednostavno su problematični da se integriraju u poluvodički kristal.
Kernel mikrokontrolera (središnji procesor) obično se gradi na osnovu RISC arhitekture.
Program zabilježen u sjećanju mikrokontrolera može se zaštititi od mogućnosti svog sljedećeg čitanje / pisanje, što štiti od neovlaštene upotrebe.
Uporedite mikrokontroler i mikroprocesor
| Mikroprocesor | Mikrokontroler | |
| Upotreba | Računalni sistemi | Ugrađeni sistemi |
| Uređaj | Sadrži centralni procesor, registruju opće namjene, pokazivače snopa, brojača programa, tajmera i lance prekida | Mikroprocesorski krug sadrži ugrađeni ROM, RAM, I / O uređaje, tajmere i brojače. |
| Memorija podataka | Ima mnogo uputstava za pomicanje podataka između memorije i procesora. | Ima jednu ili dvije upute za pomicanje podataka između memorije i procesora. |
| Električni lanci | Visoka poteškoća | Lijepo lijepo |
| Troškovi | Troškovi cijelog sustava povećava se | Niski troškovi sistema |
| Broj registara | Ima manje registara, operacije se uglavnom proizvode u memoriji. | Ima veći broj registara, pa je lakše pisati programe |
| Memorijski uređaj | Na osnovu arhitekture Nymanana. Program i podaci pohranjuju se u istom memorijskom modulu. | Na osnovu Harvard Architecture. Programi i podaci pohranjuju se u različitim memorijskim modulima. |
| Vrijeme za pristup | Vrijeme pristupa memoriji i uređaji za unos / izlazni uređaji su veći. | Vrijeme pristupa za ugrađene memorije i I / O uređaje. |
| Gvožđe | Zahtijeva veći broj hardvera. | Zahtijeva manju količinu hardvera. |
Izbor odgovarajućeg uređaja na kojem će biti zasnovan vaš novi razvoj nije lako. Potrebno je pronaći ravnotežu između cijene, performansi i potrošnje energije, kao i uzeti u obzir dugoročne posljedice ovog izbora. Na primjer, ako se uređaj koristi, bilo da će biti mikrokontroler ili mikroprocesor, postat će osnova niza novih proizvoda.
Koja je razlika između mikroprocesora i mikrokontrolera?
Prvo pogledajmo razliku između mikrokontrolera (MCU) i mikroprocesora (MPU). Obično mikrokontroler koristi ugrađenu flash memoriju u kojoj se njegov program pohranjuje i izvršava. Zbog toga mikrokontroler ima vrlo kratko vrijeme početka i može vrlo brzo izvršiti kôd. Jedino ograničenje kada se koristi ugrađenu memoriju je njegova konačna jačina zvuka. Većina mikrokontrolera na tržištu ima maksimalnu količinu flash memorije ~ 2 megabajta. Za neke aplikacije to može biti kritični faktor.
Mikroprocesori nemaju ograničenja veličine memorije, jer koriste vanjsku memoriju za spremanje programa i podataka. Program se obično pohranjuje u nehlapljivu memoriju, poput NAND ili sekvencijalne flash memorije. Pri pokretanju program se učitava u vanjsku dinamičnu RAM-u i potom izvršena. Mikroprocesor ne može pokrenuti što brže kao mikrokontroler, ali količina operativne i nehlapljive memorije koja se može povezati s procesorom, može dostići stotine i čak hiljade megabajta.
Još jedna razlika između mikrokontrolera i mikroprocesora je elektroenergetski sistem. Zahvaljujući ugrađenom regulatoru napona, mikrokontroler zahtijeva samo jednu vanjsku vrijednost napona. Dok mikroprocesor zahtijeva nekoliko različitih napona za kernel, periferiju, I / O portove itd. O prisustvu ovih napona na ploči treba se pobrinuti za programer.
Što odabrati MPU ili MCU?
Izbor mikrokontrolera ili mikroprocesora određen je nekim aspektima specifikacije razvijenog uređaja. Na primjer, potreban je takav broj perifernih interfejsa, koji se ne može osigurati mikrokontrolerom. Ili zahtjevi za korisničko sučelje ne mogu se izvršiti pomoću mikrokontrolera, jer nedostaje pamćenje i brzina. Prvi koraci s prvim razvojem znamo da se proizvod može nastaviti mijenjati. U ovom slučaju moguće je koristiti neka gotova platforma s najboljim rješenjem. Dakle, uzet ćemo u obzir zalihe računalnih mogućnosti napajanja i sučelja za buduće izmjene uređaja.
Jedan aspekt koji je teško odrediti je brzina potrebna za performanse budućeg sistema. Možete kvantificirati ovaj kriterij pomoću takozvane računarske snage koja se mjeri u DHRYstone Mips ili Dmips (Dhrystone je test sintetičkog računara, a MIPS je broj milijuna uputstava u sekundi). Na primjer, atmel sam4 mikrokontroler na bazi ruke Cortex-M4 kernel pruža 150 dmips, a mikroprocesor na ruci Cortex-A5 kernel, poput Atmel sam5ad3 može osigurati do 850 dmipsa. Jedan od načina za procjenu potrebnih DmiPsa je vidjeti koja je produktivnost potrebna za pokretanje dijela aplikacije. Pokrenite puni opečni sistem (Linux, Android ili Windows CE) za rad Vaša aplikacija trebala bi oko 300 - 400 dmips. A ako koristite za RTOS aplikaciju, tada je dovoljno samo 50 dmips. Kada koristite RTO-i također zahtijeva manje memorije, jer je kernel obično traje nekoliko kilograma. Nažalost, puni operativni sistem zahtijeva jedinicu za upravljanje memorijom (MMU) za svoje lansiranje, što zauzvrat ograničava vrstu procesorskih jezgra koje se mogu koristiti.
Za aplikacije koje obrađuju velike količine brojeva potrebna je posebna ponuda Dmipsa. Što je aplikacija veća orijentirana na numeričku obradu, što je veća vjerovatnoća korištenja mikroprocesora.
Ozbiljna rasprava zahtijeva korisničko sučelje, bilo da je domaćinstvo ili industrijska elektronika. Potrošači su već upoznali sa korištenjem intuitivnih grafičkih sučelja, a u industriji se sve više koristi ova metoda interakcije s operatorom.
Postoji nekoliko faktora u pogledu korisničkog sučelja. Prvo, to je dodatno računalno opterećenje. Za takvu biblioteku interfejsa kao QT, koji se široko koristi na Linuxeju, dodatno će trebati 80-100 dmips. Drugo, ovo je složenost korisničkog sučelja. Što više koristite animacije, efekte i multimedijski sadržaj, veću rezoluciju slike, veće performanse i memorije koje će vam trebati. Stoga je najvjerovatnije mikroprocesor prikladan ovdje. S druge strane, jednostavno korisničko sučelje sa statičkom slikom na displeju s niskim rezolucijom može se implementirati na mikrokontroleru.
Drugi argument u korist mikroprocesora je prisustvo ugrađenog TFT LCD kontrolera. Mali mikrokontroleri imaju takav modul u svom sastavu. Možete staviti vanjski TFT LCD kontroler i neke druge upravljačke programe na mikrokontroler, ali morate uzeti u obzir troškove proizvoda na kraju.
Na tržištu se sada pojavljuju Flash mikrokontroleri sa TFT LCD kontrolerima, ali još uvijek mora postojati dovoljan broj ugrađenog RAM-a za kontrolu ekrana. Na primjer, QVGA 320x240 od \u200b\u200b16 boja zahtijeva 150 KB RAM-a za izvlačenje slike i ažuriranje ekrana. Ovo je prilično velika količina RAM-a i može zahtijevati vanjsku memoriju, što će također utjecati na troškove.
Kompleksniji grafički korisnički sučelja, posebno one koji koriste prikaze više od 4,3 inča, zahtijevaju upotrebu mikroprocesora. Ako mikroprocesori dominiraju u aplikacijama u kojima se korisničko sučelje koristi s TFT ekranom u boji, a zatim mikrokontroleri su kraljevi segmenta ili tačke-matričnih LCD-a i drugi ekrani sa serijskim sučeljem.
Sa stajališta komunikacija, većina mikrokontrolera i mikroprocesora u svom je kompoziciji najpopularnija. Ali brzih sučelja, poput HS USB 2.0, 10/100 Mbps Ethernet portova ili Gigabit Ethernet portova, obično imaju samo mikroprocesore, jer su bolje prilagođeni preradi velikih količina podataka. Ključno pitanje ovdje je prisustvo odgovarajućih kanala i propusnosti za obradu toka podataka. Aplikacije koje koriste velike brzine i orijentisane operativnog sistema zahtijeva upotrebu mikroprocesora.
Drugi ključni aspekt koji određuje izbor između mikrokontrolera i mikroprocesora je zahtjev za determinističko vrijeme reakcije aplikacije. Zbog procesorskog jezgre, ugrađene flash memorije i softver u obliku RTO-a (operativni sistem u stvarnom vremenu) ili čistim kodovima, mikrokontroler će definitivno voditi kroz ovaj kriterij.
Završni dio naše rasprave odnosit će se na potrošnju energije. Iako mikroprocesor ima načine niske snage, tipični mikrokontroler je mnogo veći. Pored toga, vanjska hardverska podrška mikroprocesora otežava prevod u ove načine. Stvarna potrošnja mikrokontrolera značajno je niža od mikroprocesora. Na primjer, u režimu uštede energije sa očuvanjem registara i RAM-a, mikrokontroler može konzumirati 10-100 puta manje.
Zaključak
Izbor između mikrokontrolera i mikroprocesora ovisi o mnogim faktorima, kao što su produktivnost, mogućnosti i razvoj budžeta.
Generalno gledano, mikrokontroleri se obično koriste u ekonomski optimiziranim rješenjima u kojima je vrijednost proizvoda i uštede energije važna. Oni se, na primjer, široko koriste u aplikacijama sa ultra malom potrošnjom energije, za što zahtijeva dug vijek trajanja baterije. Na primjer, u daljinskim upravljačima, potrošačkim električnim brojilima, sigurnosnim sistemima itd. Koriste se i tamo gdje postoji vrlo determinirano ponašanje sistema.
Mikroprocesori se obično koriste za stvaranje funkcionalnih i visokih performansi. Idealni su za industrijske i potrošačke aplikacije zasnovane na operativnim sistemima u kojima se intenzivno koriste kalkulacije ili je potrebna brzina razmjene podataka ili skupo korisničko sučelje.
I zadnji. Odaberite dobavljača koji nude kompatibilne mikrokontrolere ili mikroprocesore da biste mogli migrirati gore ili dolje, povećavajući ponovnu upotrebu softvera.
Razlika između mikroprocesora iz mikrokontrolera. I dobio najbolji odgovor
Odgovor iz releja [guru]
Mikroprocesor je neovisan ili dolazni uređaj za obradu mikro računara izrađen u obliku jednog ili više velikih integriranih krugova (u stvari, ovo je mikrokontroler mozak). Sa pojavom mikro-računara sa jednim čipom vezujte početak ere masovne primjene automatizacije računara u polju kontrole. Očigledno, ova okolnost i odredio izraz "kontroler" (ENG. Kontroler - kontroler, upravljački uređaj). U vezi s recesijom domaće proizvodnje i povećanog uvoza tehnologije, uključujući računski, izraz "mikrokontroler" (MK) raselio je prethodno korišten pojam "jedno-histerični mikro-računar" iz potrošnje. Prvi patent za jedno-čip mikro računar izdan je 1971. godine inženjeri M. Kochen i Bunu, zaposlenici američkih teksaških instrumenata. Oni su bili oni koji su ponudili na jednom kristalu ne samo procesoru, već i sjećanje s I / O uređajima. Prilikom dizajniranja mikrokontrolera potrebno je poštivati \u200b\u200bravnotežu između veličina i troškova na jednoj strani i fleksibilnosti i performansi na drugom. Za različite aplikacije optimalni omjer ovih i drugih parametara može se jako razlikovati. Stoga postoji ogroman broj vrsta mikrokontrolera koji se razlikuju u arhitekturi modula procesora, veličini i vrsti integriranog memorije, skupa perifernih uređaja, tip kućišta itd. Dok je 16-bitni procesori opće namjene dugo su u potpunosti izvedeni produktivnijim modelima, 8-bitni mikrokontroleri i dalje se široko koriste. To se objašnjava činjenicom da postoji veliki broj prijava u kojima visoki učinak nisu potrebni, ali niski troškovi su važni. Istovremeno, postoje mikrokontroleri sa velikim računalnim mogućnostima, poput digitalnih procesora signala. Danas je termin mikrokontroler računar koji kontrolira periferne uređaje u automatskom režimu bez učešća operatera. Obično rade na najnižim nivoima automatizacije. Moderni lični računari su snažni i velike brzine mikrokontrolera koji imaju za cilj da izvode ogroman broj operacija i funkcija s sudjelovanjem operatera. Prikupite i obradite informacije sa kontrolera. Koristi se na visokim nivoima automatizacije.
Odgovor od Yaerensky[guru]
kao što znam, mikroprocesor je već zabrana. MicroCanterOller se može obraditi kao što želite, ovisno o zadacima, a isti kontroler može kontrolirati i raditi na više cifrenom indikatoru s različitim kombinacijom da bi se stvorio frekvencije različitih uređaja čak i na operaciji RF-a od sučelja (na primjer, modem) se obično koristi u relativno ne-skupim multifunkcionalnim uređajima u zavisnosti od uređaja za puštanje na vrijeme funkcionalne služenja mogu se razlikovati kako je definirano u programu
Odgovor od Vladimir Nikolaev[guru]
MicroController je računar na istom mikrokocircuitu. Dizajniran za kontrolu različitih elektroničkih uređaja i provedbu interakcije između njih u skladu s programom položenim u mikrokontroler. Za razliku od mikroprocesora koji se koriste u ličnim računarima, mikrokontroleri sadrže ugrađene dodatne uređaje. Ovi uređaji obavljaju svoje zadatke pod kontrolom mikrokontrolera mikroprocesora jezgra.
Iznenađujuće je, kao mali dio tehnologije promijenio lice ličnih računara. Od prvog komercijalnog mikroprocesora (4-bitnog 4004), koji je Intel 1971. razvio u napredniju i univerzalni 64-bitni Itanium 2, mikroprocesorsku tehnologiju preselila se u potpuno novu sferu arhitekture nove generacije. Postignuća iz oblasti mikroprocesorskih opreme učinila su osobne proračune brže i pouzdane nego ikad prije. Ako je mikroprocesor srce računarskog sistema, mikrokontroler je mozak. I mikroprocesor i mikrokontroler često se koriste u sinonimima međusobno zbog činjenice da imaju zajedničke karakteristike i posebno su dizajnirani za aplikacije u stvarnom vremenu. Međutim, oni imaju svoj udio o razlikama.
Šta je mikroprocesor?
Mikroprocesor je integrirani silikonski čip na bazi silikona koji ima samo centralni procesor. Ovo je srce računarskog sistema koji je namijenjen obavljanju različitih zadataka povezanih s podacima. Mikroprocesori nemaju RAM-u, ROM, IO kontakte, tajmere i druge periferne uređaje na čipu. Moraju se dodati izvana da bi ih učinili funkcionalnim. Sastoji se od ALU-a koji obrađuje sve aritmetičke i logičke operacije; upravljačka jedinica koja kontrolira i kontrolira protok uputstava u cijelom sistemu; i Registrirajte niz, koji pohranjuje podatke iz memorije za brzi pristup. Namijenjeni su za aplikacije opće namjene, poput logičkih operacija u računarskom sistemu. Jednostavno rečeno, ovo je potpuno funkcionalan procesor na jednom integriranom krugu koji koristi računarski sistem za izvođenje svog rada.
Šta je mikrokontroler?
Mikrokontroler je sličan mini računaru sa procesorom, kao i RAM-u, ROM-u, serijskim lukama, tajmerima i perifernim I / O uređajima ugrađeni u jedan čip. Dizajniran je za obavljanje određenih zadataka koji zahtijevaju određeni stupanj kontrole, poput televizijskog daljinskog upravljača, LED ploče zaslona, \u200b\u200binteligentni sat, vozila, kontrola prometa, kontrola temperature, itd. Ovo je visokokvalitetni uređaj s mikroprocesorom, memorijom i portovi I / O na jednom čipu. Ovo su mozak računarskog sustava koji sadrže dovoljno programa za obavljanje određenih funkcija bez vanjske memorije. Budući da nema vanjskih komponenti, potrošnja energije je manja, što ga čini idealnim za uređaje koji rade na baterijama. Jednostavan razgovor, mikrokontroler je kompletan računalni sistem s manjom vanjskom opremom.
Razlika između mikroprocesora i mikrokontrolera
1) tehnologija koja se koristi u mikroprocesoru i mikrokontroleru
Mikroprocesor je programibilan višenamjenski silikonski čip koji je najvažnija komponenta u računarskom sistemu. Kao srce računalnog sistema koji se sastoji od alu (aritmetička logička jedinica), upravljačke jedinice, naredbenih dekodera i niz registara. Mikrokontroler je, s druge strane, srce ugrađenog sistema koji je nusprocesor tehnologije.
2) mikroprocesorska i mikrokontroler arhitekture
Mikroprocesor je jednostavno integrirani krug bez RAM-a, ROM-a ili I / O kontakata. U osnovi, ovo se odnosi na centralni procesor računarskog sistema, koji uklanja, tumači i izvršava naredbe koje se prenose na njega. Uključuje CPU funkcije u jedan integrirani krug. Mikrokontroleri su, s druge strane, snažniji uređaji koji sadrže mikroprocesorsku šemu i imaju RAM, IO i procesor u jednom čipu.
3) rad mikroprocesora i mikrokontrolera
Za mikroprocesora potreban je vanjski autobus za povezivanje sa perifernim uređajima, kao što su RAM, ROM, analogni i digitalni IO, kao i serijski portovi. ALU izvodi sve aritmetičke i logičke operacije koje dolaze iz memorije ili ulaznih uređaja i izvodi rezultate na izlaznim uređajima. Mikrokontroler je mali uređaj sa svim perifernim uređajima ugrađeni u jedan čip, a dizajniran je za obavljanje određenih zadataka, poput izvršavanja programa za upravljanje drugim uređajima.
4) memorija podataka u mikroprocesoru i mikrokontroleru
Memorija podataka dio je slike, koja sadrži registre posebnih funkcija i registra opće namjene. Privremeno pohranjuje podatke i zadržava intermedijarne rezultate. Mikroprocesori Izvode nekoliko uputstava koje se pohranjuju u memoriju i slati rezultate u izlaz. Mikrokontroleri sadrže jedan ili više procesora zajedno sa RAM-om i drugim perifernim uređajima. CPU izvlači upute iz memorije i obavlja rezultate.
5) Skladištenje u mikroprocesoru i mikrokontroleru
Mikroprocesori se zasnivaju na arhitekturi pozadine Nimanana (poznata i kao Neumanna pozadinski model i princeton arhitektura), u kojoj kontrolna jedinica prima naredbe, dodjeljivanje kontrolnih signala hardverom i dekodira ih. Ideja je pohraniti uputstva u memoriji zajedno s podacima na kojima djeluju uputstva. Mikrokontroleri, s druge strane, zasnivaju se na Harvard Architecture, gdje se upute i ovi programi pohranjuju odvojeno.
6) Aplikacije mikroprocesora i mikrokontrolera
Mikroprocesori su masovni memorijski uređaj s jednim čipom i ugrađuju se u nekoliko aplikacija, kao što su kontrolne specifikacije, kontrola prometa, kontrola temperature, testne alate, sustav za praćenje u stvarnom vremenu i mnogo više. Komorolopci se uglavnom koriste u električnim i elektroničkim krugovima i uređajima Automatska kontrola, poput visokokvalitetnih medicinskih instrumenata, sustavi za upravljanje automobilskim motorom, solarni punjači, automat za utor, kontrola prometa, uređaji za industrijsku kontrolu itd.
Mikrokontroler mikroprocesor: Uporedni stol
Sažetak mikroprocesora i mikrokontrolera
Ključna razlika između ovih uvjeta je prisustvo perifernih uređaja. Za razliku od mikrokontrolera, mikroprocesori nemaju ugrađenu memoriju, rom, serijske portove, tajmere i druge periferne uređaje koji čine sistem. Za interakciju sa perifernim uređajima potrebna je vanjska guma. S druge strane, mikrokontroler ima sve periferne uređaje, kao što su procesor, RAM, ROM i IO, ugrađeni u jedan čip. Ima unutrašnju kontrolnu gumu koja nije dostupna dizajnu. Budući da su sve komponente upakovane u jedan čip, kompaktno je, što ga čini idealnim za velike industrijske primjene. Mikroprocesor je srce računarskog sistema, a mikrokontroler je mozak.
