Altera-Cyclone a Arduino

Otázky. Rozdíl mezi FPGA a mikrokontrolérem

Každý novičtí mikroproger v určité fázi jeho vývoje je požádán jako otázka toho, co rozdíl mezi PLIS (Altera nebo xilinx) a microcontroller. (mikroprocesor)?

Četli jste fóra - obchodní znalci napsat, že se jedná o zcela jiné věci, které nelze srovnávat, argumentovat, že mají jiné architektura. Přečtěte si manuál podle Verilog nebo C ++ - a další používat podobné operátory s podobnou funkčností, a to i syntaxe je podobná a proč se liší? Jdete do veverky - jsou LED diody (nebo dokonce jen žárovky) s FPGA. Blink, sledovat projekty na Arduino - běh roboty tam. Stop!

Ale teď se zastavíme a zeptejte se sami sebe: Proč s Plis - Hloupě žárovka, a Arduino je chytrý robot? Koneckonců, první a druhý se zdá být programovatelné zařízení, opravdu Plis Příležitosti pro nedostatek robota?

Do určité míry podstatou otázky "Co rozdíl mezi FPGA a mikrokontrolérem? " V tomto příkladu.

Všimněte si okamžitě. Funkční Plis Zpočátku není horší microcontroller.(a mikroprocesor, mimochodem), přesněji, hlavním funkcím jednoho a druhého jsou v podstatě identické - výrobu logického 0 nebo 1 za určitých podmínek, a pokud hovoříme o rychlosti, počtu závěrů (nohy ) a schopnosti dopravníku microcontroller. před Plisale obecně. Ale je tu jeden "ale". Čas na vývoj stejného softwarového algoritmu na dvou různých zařízeních (Plis a mikrokontrolér) Občas se liší nebo dokonce desetkrát. Přesně tak Plis Zde, v 99% případů, MK je velmi horší. A bod není v problému jazyků Verilog., Vhdl. nebo Ahdl.a v samotném zařízení Plis.

Na interakci jazyka programu s architekturou FPGA a mikrokontrolér

FPGA.: v Plis A neexistují žádné komplexní automatizované řetězy (součástí práce pro vás). Existují pouze železné drátové stopy a dálnice, vstupy, výstupy, logické bloky a paměťové bloky. Mezi tratě je speciální třída - dráha pro taktování (vázané na určité nohy, přes kterou se doporučuje frekvence hodin).

Hlavní obsazení:

Trasa - kov, který je určen pro vrstvy čipů, je vodič elektřiny mezi bloky.

Bloky jsou oddělená místa v desce sestávající z buněk. Bloky slouží k zapamatování informací, násobení, přídavných a logických operací na signálech vůbec.

Buněk - skupiny z několika jednotek do několika desítek tranzistorů.

Tranzistor je hlavním prvkem logiky TTL.

Závěry (čipové nohy) - skrze je výměna Plis S okolním světem. Existují nohy speciálního určení, určeného pro firmware, přijímací frekvence hodin, výkon, stejně jako nohy, jehož účel je instalován uživatelem v programu. A jsou obvykle mnohem víc než to microcontroller..

Generátor hodin je externí čip, který generuje hodiny pulzů, na kterých je většina práce založena. Plis.

Architektura vlajky. Vztah složek prvků

Stezky jsou připojeny k blokům pomocí speciálních tranzistorů CMOS. Tyto tranzistory jsou schopny udržovat svůj stav (otevřené nebo uzavřené) po dlouhou dobu. Stav tranzistoru se změní, když je signál předložen konkrétní trasou, která se používá pouze tehdy programování PLIS.. Ty. V době firmwaru se napětí provádí v určité sadě tranzistorů CMOS. Tato sada je určena firmwarem. To nastane komplexní konstrukce obrovské sítě stezek a dálnic uvnitř PlisVazba obtížným způsobem k sobě je obrovský počet logických bloků. V programu popisujete, který algoritmus musí být proveden, a firmware připojuje položky, které provádějí funkce, které popisujete v programu. Signály běží na dálnici z bloku do bloku. A komplexní trasa je dána programem.

Architektura plis. (FPGA)

Architektura Microcontroller.

V tomto prvku, TTL logika, všechny operace pro zpracování individuálního alarmu jsou prováděny bez ohledu na vás. Určete pouze cokoliv s jedním nebo jiným souborem přijatých signálů a kde pro výrobu těchto signálů, které mají být přenášeny. Architektura microcontroller. sestává zcela z jiných bloků než Plis. A komunikace mezi bloky se provádí na trvalých dálnicích (a neodrazení). Mezi bloky MK můžete přidělit hlavní:

Trvalá paměť (ROM) - paměť, ve které je váš program uložen. Zahrnuje algoritmy pro akci a konstanty. Stejně jako knihovny (sady) týmů a algoritmů.

RAM (RAM) - Použitá paměť microcontroller. pro dočasné ukládání dat (jako spouštěče Plis). Například při výpočtu několika akcí. Předpokládejme, že musíte znásobit první číslo na druhou (1. akci), pak třetí do čtvrté (2 akce) a složit výsledek (3 akce). V této paměti bude zadán výsledek 1 akce pro dobu provedení druhého, bude předložen výsledek 2 akce. A pak obě tyto výsledky půjdou z RAM pro výpočet 3 akcí.

Procesor je kalkulačka microcontroller.. Komunikuje s beranem, stejně jako s konstantou. S operačním výpočtem. Z trvalého procesoru přijímá příkazy, které způsobují procesor provádět určité algoritmy a akce se signály na vstupech.

I / O porty (porty) a sekvenční I / O porty - nohy microcontroller.určené k interakci s vnějším světem.

Časovače - bloky určené k výpočtu počtu cyklů při provádění algoritmů.

Regulátor pneumatik - blok řízení výměny mezi všemi bloky v microcontroller.. Zpracovává požadavky, posílat příkazy řízení, organizuje a zefektivňuje komunikaci uvnitř krystalu.

Regulátor přerušení je blok, který přijímá požadavky na přerušení z externích zařízení. Žádost o přerušení - signál z externího zařízení, které informuje, že je třeba vyměnit za jakékoli informace microcontroller..

Vnitřní dálnice - Trasy položené uvnitř microcontroller. Pro výměnu informací mezi bloky.

Generátor hodin je externí čip, který produkuje hodiny impulsy, na které všechny pracovní mikrokontrolér.

Vztah složek mikrokontrolérových bloků

V microcontroller., v rozdíl z PlisPráce se vyskytuje mezi výše uvedenými bloky s komplexem architekturausnadnění procesu vývoje programu. Při firmwaru změníte pouze konstantní paměť, která spoléhá veškerou práci MK.

Hlavní rozdíl FPGA a mikrokontroléru

FPGA je šití na úrovni železa, téměř po celé oblasti krystalu. Signály procházejí komplexními řetězci tranzistorů. Mikroprocesor je prošívován na úrovni železného programu, signály procházejí skupinami, od bloku do bloku - od paměti do procesoru, do paměti RAM, od operačního procesoru pro procesor, od procesoru k I / O porty, od I / O porty k RAM, od RAM ... a tak dále. Závěr: Vzhledem k architektura plis. Výhry v rychlostních a širších schopnostech dopravníků, MK vyhrává v jednoduchosti algoritmů psaní. Vzhledem k nejjednodušším způsobem popisovat programy, vývojáře fantazie Microcontroller. Méně pokuty ladění a časem vývoje, a tedy čas pro programování stejného robota na MK a Plis bude lišit Mnohokrát. Robot pracuje Plis Bude moc střílet, přesněji a více.

Železo a program.

V Plis Veškerá práce by měla být provedena ručně: Za účelem implementace libovolného programu Plis, musíte sledovat každý alarm pro každé zapojení Plis, aby se zajistilo některé signály v paměťových buňkách, postarejte se o to, aby další alarm otočil ve správný okamžik do těchto buněk, který také sledujete nebo dokonce generovat, a nakonec, potvrzení, které zadržené v paměti zahrnovaly signál, který potřebujete, který Například půjde na určitou výstupní nohu a zapne LED dioda, která je k ně připojena. Část alarmu není v paměti, ale například na spuštění určité části algoritmu (Program). To je v jazyce mikroprogera, tyto nohy jsou zaměřeny. Například máme na naši desce v našem programu tři cílené nohy, které zahrnují některé non-související (nebo související) s ostatními algoritmy, které jsme implementovali v Verilogu Plis. Také v programu, s výjimkou tří adresních nohou, stále máme 20 informačních nohou, které přicházejí sada vstupního alarmu (například z různých senzorů) s jakýmikoli informacemi (například teplota vody v akváriu z Snímač teploty vody v akváriu). 20 nohou \u003d 20 bitů. 3 nohy -3 bity. Když addres signál 001 přijde (z adres tří-nohou) - začneme první algoritmus, který píše 20 informačních alarmů ve 20 paměťových buňkách (20 spouštěčů), pak se následující 20 alarmů násobí dříve získanými 20 a výsledkem Vynázání násobení se zaznamenává v paměti a poté odešlete výsledek pro jiné nohy, například ve vodním termostatu v akváriu. Tento výsledek však přesouvají pouze tehdy, když kód například 011 přijde k našemu nohy a spusťte algoritmus čtení a přenosu. No, přirozeně, "S odkazem", "přečíst" a stále zaregistrujte něco v manuálu. Každému alarmu nosíme každou hodinovou práci Plis Na určité cestě neztrácejte. Pokračujeme nebo psali. Skládáme nebo násobíme. Nezapomeňte zapsat. Nezapomeňte si vzít další signál a napsat ostatním spouštěčům. Dokonce i přidat práci vázanou na frekvenci hodin, synchronizace (která je také realizována ručně), nevyhnutelné chyby ve fázích vývoje a ladění a spoustu jiných problémů, které v tomto článku jsou prostě bezvýznamné. Obtížný. Dlouho. Ale na výjezdu funguje rychle, bez závad a brzd. Žehlička!

Nyní microcontroller.. 20 nohou při přijímání informací - pro většinu mikrokontroléry Fyzicky nemožný úkol. Ale 8 nebo 16 - Ano, prosím! 3 Informace - v jednoduché! Program? V 001, vynásobte první číslo druhému, v 011 odešlete výsledek termostatu. Všechno! Rychle. Snadno. Ne super, ale okamžitě. Pokud je to velmi kompetentní napsat program bez závad a brzd. Software!

Železo a program! Zde je hlavní věc rozdíl mezi FPGA a mikrokontrolérem.

V microcontroller. Většina oříznutých, ale často používané algoritmy jsou již šité železo (v krystalu). Stačí pouze volat požadovanou knihovnu, ve které je tento algoritmus uložen, zavolejte jej podle jména a bude dělat všechny špinavé práce pro vás. Na jedné straně je vhodné, vyžaduje menší počet znalostí o vnitřním zařízení čipu. Micrick se stará o sledování přijatých, generovaných a výsledných signálů, o jejich skladování, zpracování, zpoždění. Všechno se dělá. Ve většině mikroprogerových úkolů to je to, co potřebujete. Ale pokud snadno používáte všechny tyto vybavení, vyvstává pravděpodobnost nesprávné práce. Železo a program!

Závěr

Moderní procesor a mikroprocesorové vývojáři zpočátku rozvíjí svá zařízení Plis. Ano, ano, správně hádejte: nejprve napodobují vytvořené architektura mikrokontroléru S vývojem a firmwarem programu PlisA pak se rychlost provádějících algoritmů měří v určitém uspořádání simulovaných bloků MK a jedné nebo jiné sady funkčního množství každého bloku odděleně.

Podle vlastností výstupu signálu, Plis Nejčastěji určený pro 3,3v, 20., Microcontroller. Na 5V, 20mA.

Pod microcontroller. AVR, úspěšně vložený v platformě Arduino, je napsán různé otevřené programy, velká sada raket je vyvíjen ve formě senzorů, motorů, monitoru a všeho, co je jen vaše vlastní! Arduino je v současné době spíš jako návrhář pro děti i dospělé. Nezapomeňte však, že jádro tohoto designéra spravuje "inteligentní domy", moderní spotřební elektroniku, spotřebiče, auta, letadla, zbraně a dokonce i kosmická loď. Nepochybně bude takový návrhář jedním z nejlepších darů pro každého zástupce silné poloviny lidstva.

V zásadě je vše jednoduché!

Máte otázky? Napsat komentář. Odpovíme a pomůžeme zjistit \u003d)

Pojďme se zabývat tím, co se ve skutečnosti liší a jaké jsou podobnosti těchto dvou typů digitálních radioservisních zařízení.

A mikroprocesor a mikrokontrolér jsou navrženy tak, aby prováděly některé operace - extrahují příkazy z paměti a provádějí tyto pokyny (reprezentovat aritmetické nebo logické operace) a výsledek se používá pro udržení výstupních zařízení. A mikrokontrolér a mikroprocesor jsou schopni nepřetržitě vybrat příkazy z paměti a provádět tyto pokyny, když je zařízení napájeno. Pokyny jsou bity od sebe. Tyto pokyny jsou vždy extrahovány z místa skladování, což se nazývá paměť.

Co je mikroprocesor

Mikroprocesor (v Angoy-jazykové literatuřeMPU - mikro procesorová jednotka ) Obsahuje funkčnost procesoru počítačového centra nebo CPU (CPU - centrální zpracovatelská jednotka) na jednom polovodičovém krystalu (IC integrální čip nebo na západním způsobem - integrovaný obvod).

V podstatě se jedná o mikropočítač, který se používá k provádění aritmetických a logických operací, řídicích systémů, skladování a jiných systémů.

Mikroprocesor zpracovává data ze vstupních periferních zařízení a přenáší zpracovaná data do výstupních periferních zařízení.

Existují čtyři hlavní typy procesorů, které se liší ve své architektuře.

Mikroprocesory s kompletní sadou příkazů (komplexní instrukční sada počítače, Cisc -RHitecut). Charakterizovaný nerze pevnou hodnotu délky příkazu, kódující aritmetické akce jedním příkazem, malý počet registrů, které provádějí přísně definované funkce. Příkladem tohoto typu procesorů je rodina X86.

Mikroprocesory se sníženým příkazovým nastavením (snížená instrukční sada instrukcí, RISC-Architecture). Obvykle zvýšená rychlost na úkor pokynů pro zjednodušení procesudekódování a tedy snížit dobu exekuce. Většina grafických procesorů je vyvinuta pomocí tohoto typu architektury.

Mikroprocesory s minimální sadou příkazů (minimální instrukce sada počítače, misc -rhitecut). Na rozdíl od architektury RISC používají v nich dlouhá velitelská slova, která vám umožní provádět poměrně složité akce pro jeden provozní cyklus zařízení. Vznik dlouhých "velitelských slov" byla umožněna zvýšením vypouštění mikroprocesorových zařízení.

V supercalarových procesorech (Superscalar Processors) a používá se několik dekodérů týmukteré stahují práci mnoha výkonných bloků. Plánování provedení příkazového proudu dochází dynamicky a provádí samotné počítačové jádro. Příkladem procesoru s takovým typem architektury je například Cortex A8.

Samostatně, chci přidělit mikroprocesory speciálního určení(ASIC - Aplikace S Pecfic I ntegred C IRCUIT). Z názvu, K vyřešení konkrétního úkolu. Na rozdíl od všeobecných mikroprocesorů, aplikujte ve specifickém zařízení a proveďte určité funkce charakteristiky pouze pro toto zařízení. Specializace na realizaci úzké třídy funkcí vede ke zvýšení rychlosti zařízení a zpravidla snižuje náklady na takový integrovaný obvod. Příklady takových mikroprocesorů mohou být mikroobvody, navržený výhradně pro správu mobilních telefonů., hardwarové kódování čipů a dekódování zvukových a video signálů - tzv.digitální zpracování signálů, DSP víceprocesory). Lze implementovat jako FPGA (programovatelný logický integrovaný obvod). Při vývoji těchto procesorů Chcete-li popsat jejich funkčnost používat popisy hardwaru jazyky (HDL - hardware d iscion l poměru), jako je Verilog a VHDL.

Mikroprocesorové systémy jsou postaveny přibližně následovně.

Jak je vidět, mikroprocesor v tomto systému má mnoho pomocných zařízení, jako je konstantní úložné zařízení, RAM, sériové rozhraní, časovač, I / O porty atd. Všechna tato zařízení jsou vyměňována pomocí příkazů a dat s mikroprocesorem prostřednictvím systémové sběrnice. Všechna pomocná zařízení v mikroprocesorovém systému jsou externí. Systémová sběrnice se zasedá z cílené sběrnice, datové sběrnice a řídicí sběrnice.

Pojďme zvážit mikrokontrolér.

Co je mikrokontrolér

Níže je uveden blokové schéma mikrokontroléru. Jaký je jeho hlavní rozdíl od mikroprocesoru? Všechna referenční zařízení, jako je konstantní úložné zařízení, RAM, časovač, sériové rozhraní, I / O porty jsou vestavěny. Proto není třeba vytvářet rozhraní s těmito pomocnými zařízeními a šetří spoustu času pro vývojáře systému.

Mikrokontrolér není nic jiného než mikroprocesorový systém se všemi referenčními zařízeními integrovanými do jednoho čipu. Chcete-li vytvořit zařízení, které interaguje s externí pamětí nebo jednotkou DAC / ADC, musíte pouze připojit příslušný zdroj napájení, výtlačný řetězec a křemenný krystal (frekvence hodin). Jsou prostě problematické pro integraci do polovodičového krystalu.

Jádro mikrokontroléru (centrální procesor) je obvykle postaven na základě architektury RISC.

Program zaznamenaný v paměti mikrokontroléru může být chráněn před možností jeho následného čtení / zápisu, který chrání před neoprávněným použitím.

Porovnat mikrokontrolér a mikroprocesor

	Mikroprocesor	Microcontroller.
Použitím	Počítačové systémy	Vestavěné systémy
přístroj	Obsahuje centrální procesor, registr pro všeobecné použití, ukazatele zásobníku, čítače programu, časovače a řetězy přerušení	Mikroprocesorový obvod obsahuje vložené ROM, RAM, I / O zařízení, časovače a čítače.
Data Memory.	Má mnoho instrukcí pro přesunutí dat mezi pamětí a procesorem.	Má jeden nebo dva pokyny pro přesunutí dat mezi pamětí a procesorem.
Elektrické řetězy	Vysoké obtíže	Pěkný
Výdaje	Náklady na celý systém se zvyšuje	Nízké náklady
Počet registrů	Má méně registrů, operace jsou vyráběny hlavně v paměti.	Má větší počet registrů, takže je snazší psát programy
Paměťové zařízení	Na základě architektury Nymanan. Program a data jsou uloženy ve stejném paměťovém modulu.	Na základě architektury Harvard. Programy a data jsou uložena v různých paměťových modulech.
Časový čas	Doba přístupu na paměť a vstupní / výstupní zařízení jsou větší.	Malý čas přístupu pro vestavěnou paměť a I / O zařízení.
Žehlička	Vyžaduje větší počet hardwaru.	Vyžaduje menší množství hardwaru.

Volba vhodného zařízení, na kterém bude váš nový vývoj založen, není snadné. Je nutné nalézt rovnováhu mezi cenou, výkonem a spotřebou energie, jakož i zohlednit dlouhodobé důsledky této volby. Pokud se například použije zařízení, ať už je to mikrokontrolér nebo mikroprocesor, se stane základem řady nových produktů.

Jaký je rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem?

Nejprve se podívejme na rozdíl mezi mikrokontrolérem (MCU) a mikroprocesorem (MPU). Microcontroller obvykle používá vestavěnou paměť flash, ve které je jeho program uložen a proveden. Díky tomu má mikrokontrolér velmi krátký čas začátku a může kódu velmi rychle provést. Jediné omezení při použití vestavěné paměti je jeho konečný svazek. Většina mikrokontrolérů dostupných na trhu má maximální množství flash paměti ~ 2 megabajtů. Pro některé aplikace to může být kritický faktor.

Mikroprocesory nemají omezení velikosti paměti, protože používají externí paměť pro ukládání programu a dat. Program je obvykle uložen v neajistkové paměti, například NAND nebo sekvenční paměť flash. Při startu je program načten do externí dynamické paměti RAM a poté proveden. Mikroprocesor není schopen běžet tak rychle jako mikrokontrolér, ale množství provozní a ne-volatilní paměti, která může být připojena k procesoru, může dosáhnout stovek a dokonce tisíce megabajtů.

Dalším rozdílem mezi mikrokontrolérem a mikroprocesorem je napájecí systém. Díky vestavěnému regulátoru napětí vyžaduje mikrokontrolér pouze jednu hodnotu vnějšího napětí. Zatímco mikroprocesor vyžaduje několik různých napětí pro jádro, periferie, I / O porty atd. O přítomnosti těchto napětí na desce by se měla starat o vývojáře.

Co si vybrat MPU nebo MCU?

Volba mikrokontroléru nebo mikroprocesoru je určena některými aspekty specifikace vyvinutého zařízení. Je třeba například požadovat takové řady kanálů periferních rozhraní, které nemohou být opatřeny mikrokontrolérem. Nebo požadavky uživatelského rozhraní nelze provádět pomocí mikrokontroléru, protože postrádá paměť a rychlost. Začínáme s prvním vývojem, víme, že produkt může pokračovat ve změně. V tomto případě je možné použít nějakou hotovou platformu jako lepší řešení. Takže budeme brát v úvahu zásoby výpočetních možností výkonu a rozhraní pro budoucí úpravy zařízení.

Jeden aspekt, který je obtížné určit, je rychlost potřebná pro výkon budoucího systému. Toto kritérium můžete kvantifikovat pomocí tzv. Výpočtového výkonu, který je měřen v Dhrrystone MIPS nebo DMIPS (Dhrrystone je syntetický test počítačů a MIPS je počet milionů instrukcí za sekundu). Například atmel SAM4 mikrokontrolér na bázi jádra paže Cortex-M4 poskytuje 150 DMIPS a mikroprocesor na jádře paže Cortex-A5, jako je Atmel Sam5AD3, může poskytnout až 850 DMIPS. Jedním ze způsobů, jak vyhodnotit požadované DMIPS je vidět, jakou produktivitu je třeba spustit část aplikace. Spusťte plnohodnotný operační systém (Linux, Android nebo Windows CE), aby se vaše aplikace vyžadovala přibližně 300 - 400 DMIPS. A pokud používáte pro aplikaci RTOS, pak je dost 50 DMIPS. Při použití RTOS také vyžaduje menší paměť, protože jádro obvykle trvá několik kilobajtů. Bohužel, plnohodnotný operační systém vyžaduje jednotku pro správu paměti (MMU) pro jeho spuštění, což zase omezuje typ jader procesoru, kterou lze použít.

Pro aplikace, které zpracovávají velké množství čísel, vyžaduje se specifická dodávka DMIPS. Čím větší je aplikace orientována na numerické zpracování, tím vyšší je pravděpodobnost použití mikroprocesoru.

Vážná diskuse vyžaduje uživatelské rozhraní, ať už domácnost nebo průmyslovou elektroniku. Spotřebitelé již obeznámili s intuitivním grafickým rozhraním a v průmyslu se stále více používá tento způsob interakce s operátorem.

Existuje několik faktorů týkajících se uživatelského rozhraní. Za prvé je to další výpočetní zatížení. Pro takovou knihovnu rozhraní jako Qt, který je široce používán na Linuxu, bude dodatečně potřebovat 80-100 DMIPS. Za druhé, toto je složitost uživatelského rozhraní. Čím více používáte animace, efekty a multimediální obsah, tím vyšší rozlišení obrazu, větší výkon a paměť budete potřebovat. Proto je zde vhodná s největší pravděpodobností mikroprocesor. Na druhé straně lze na mikrokontroléru implementovat jednoduché uživatelské rozhraní se statickým obrazem na displeji s nízkým rozlišením.

Dalším argumentem ve prospěch mikroprocesoru je přítomnost vestavěného řadiče TFT LCD. Malé mikrokontroléry mají takový modul v jejich kompozici. Můžete dát externí řadič TFT LCD a některé další ovladače do mikrokontroléru, ale musíte vzít v úvahu náklady na produkt nakonec.

Na trhu se nyní objeví flash mikrokontroléry s řadiči TFT LCD, ale stále musí být dostatečný počet vestavěných pamětí RAM pro ovládání displeje. Například 16barevná QVGA 320x240 vyžaduje 150 kb RAM pro extrahování obrazu a aktualizovat displej. To je poměrně velké množství RAM a může vyžadovat externí paměť, která bude také ovlivnit náklady.

Komplexnější grafická uživatelská rozhraní, zejména ty, které používají zobrazení více než 4,3 palce, vyžadují použití mikroprocesorů. Pokud mikroprocesoři dominují aplikacím, kde se uživatelské rozhraní používají s barevnou obrazovkou TFT, pak mikrokontroléry jsou králové segmentu nebo bodových matricových LCD a dalších obrazovek s sériovým rozhraním.

Z pohledu komunikace jsou většina mikrokontrolérů a mikroprocesorů v jejich složení nejoblíbenější. Vysokorychlostní rozhraní, jako je HS USB 2.0, 10/100 Mbps Ethernet porty nebo Gigabit Ethernet porty, obvykle mají pouze mikroprocesory, protože jsou lépe přizpůsobeny zpracování velkých množství dat. Klíčovou otázkou zde je přítomnost vhodných kanálů a šířky pásma pro zpracování datového toku. Aplikace s použitím vysokorychlostních připojení a orientovaných operačního systému vyžaduje použití mikroprocesorů.

Další klíčový aspekt určení volby mezi mikrokontrolérem a mikroprocesorem je požadavek pro deterministickou reakční dobu aplikace. Vzhledem k jádru procesoru, vestavěný flash paměť a software ve formě RTOS (operačního systému v reálném čase) nebo čistých kódů, bude mikrokontrolér tímto kritériem určitě vést.

Závěrečná část naší diskuse se bude týkat spotřeby energie. I když mikroprocesor má režimy s nízkým výkonem, typický mikrokontrolér je mnohem větší. Kromě toho externí hardwarová podpora mikroprocesoru komplikuje svůj překlad do těchto režimů. Skutečná spotřeba mikrokontroléru je podstatně nižší než mikroprocesor. Například v režimu úspory energie se zachováním registrů a RAM může mikrokontrolér konzumovat 10-100 krát méně.

Závěr

Volba mezi mikrokontrolérem a mikroprocesorem závisí na mnoha faktorech, jako jsou produktivita, schopnosti a rozvoj rozpočtu.

Obecně řečeno, mikrokontroléry se obvykle používají v ekonomicky optimalizovaných řešeních, kde je důležitá hodnota úspor energie a úspor energie. Například jsou široce používány v aplikacích s ultra nízkou spotřebou energie, což vyžaduje dlouhou životnost baterie. Například v dálkových ovládacích prvcích, spotřební elektroměry, bezpečnostní systémy atd. Používají se také tam, kde je vysoce deterministické chování systému.

Mikroprocesory se obvykle používají k vytváření funkčních a vysoce výkonných aplikací. Jsou ideální pro průmyslové a spotřebitelské aplikace založené na operačních systémech, kde jsou výpočty intenzivně používány nebo vyžaduje se vysokorychlostní výměna dat nebo drahé uživatelské rozhraní.

A poslední. Vyberte si dodavatele nabízet kompatibilní mikrokontroléry nebo mikroprocesory, aby mohli migrovat nahoru nebo dolů, zvýšení opětovného použití softwaru.

Rozdíl mezi mikroprocesory z mikrokontrolérů. A dostal nejlepší odpověď

Odpověď z releboy [guru]
Mikroprocesor je nezávislé nebo příchozí zařízení pro zpracování informací o mikro-počítače vyrobené ve formě jednoho nebo více velkých integrovaných obvodů (ve skutečnosti je to mikrokontrolér mozek). S příchodem jednorázového mikro-počítače váže začátek éry masové aplikace automatizace počítače v oblasti řízení. Zřejmě, tato okolnost a určuje termín "regulátor" (eng. Regulátor - regulátor, řídicí zařízení). V souvislosti s recesí domácí produkce a zvýšeným dovozem technologií, včetně výpočtového, termín "mikrokontrolér" (MK) posunut dříve použitý termín "jedno-hysterický mikro-počítač" ze spotřeby. První patent pro jednorázový mikro-počítač byl vydán v roce 1971 inženýrům M. Kochen a Bunu, zaměstnanci amerických Texas nástrojů. To bylo oni, kteří nabízeli na jednom krystalu nejen procesor, ale také paměť s I / O zařízeními. Při navrhování mikrokontrolérů je nutné dodržovat rovnováhu mezi velikostí a náklady na jedné straně a flexibilitě a výkonu na straně druhé. Pro různé aplikace se optimální poměr těchto a dalších parametrů může lišit. Proto existuje obrovský počet typů mikrokontrolérů, které se liší v architektuře modulu procesoru, velikosti a typu integrované paměti, sadě periferních zařízení, typu skříně, atd. Zatímco 16-bitové všeobecné procesory Dlouho byly plně vyhozeny produktivnějšími modely, 8bitové mikrokontroléry jsou i nadále široce používány. To je vysvětleno skutečností, že existuje velký počet aplikací, ve kterých není vyžadováno vysoký výkon, ale jsou důležité nízké náklady. Současně existují mikrokontroléry s velkými výpočetními schopnostmi, jako jsou procesory digitálního signálu. Termín Microcontroller je dnes počítač, který řídí periferní zařízení v automatickém režimu bez účasti operátora. Obvykle pracují na nejnižší úrovni automatizace. Moderní osobní počítače jsou výkonné a vysokorychlostní mikrokontroléry zaměřené na provádění obrovského počtu operací a funkcí s účastí operátora. Sbírejte a zpracovávejte informace z regulátorů. Používá se na vysoké úrovni automatizace.

Odpověď z Yaerensky.[guru]
jak vím, že mikroprocesor je již zákaz. Mikrocanterroller lze zpracovat, jak chcete v závislosti na úkolech jeden a stejný regulátor může ovládat a pracovat, aby umožnil vícemístný indikátor s jinou kombinací pro generování frekvence pro správu apartmánů různých zařízení i na RF ovládání operace rozhraní (například modem) se obvykle používá v relativně ne drahých multifunkčních zařízení v závislosti na uvolnění časového zařízení, které lze funkční sloučení, se může lišit podle programu

Odpověď z Vladimir Nikolaev.[guru]
Mikrokontrolér je počítač na stejném mikroobvodu. Pro ovládání různých elektronických zařízení a realizace interakce mezi nimi v souladu s programem položeným v mikrokontroléru. Na rozdíl od mikroprocesorů používaných v osobních počítačích, mikrokontroléry obsahují vestavěné další zařízení. Tato zařízení provádějí své úkoly pod kontrolou mikrokontroléru mikroprocesorového jádra.

Překvapivě, protože malá část technologie změnila tvář osobních počítačů. Z prvního komerčního mikroprocesoru (4-bitový 4004), který byl vyvinut společností Intel v roce 1971 pro pokročilejší a univerzální 64-bit itanium 2, mikroprocesorová technologie se přestěhovala do zcela nové sféry architektury příští generace. Úspěchy v oblasti mikroprocesorových zařízení prováděly osobní výpočty rychleji a spolehlivé než kdykoliv předtím. Pokud je mikroprocesor srdce počítačového systému, mikrokontrolér je mozek. Mikroprocesor a mikrokontrolér jsou často používány v synonymech vzhledem k tomu, že mají společné znaky a jsou speciálně navrženy pro aplikace v reálném čase. Mají však svůj podíl rozdílů.

Co je to mikroprocesor?

Mikroprocesor je integrovaný čip na bázi křemíku, který má pouze centrální procesor. Toto je srdce počítačového systému, který má provádět různé úkoly spojené s daty. Mikroprocesory nemají RAM, ROM, IO kontakty, časovače a další periferní zařízení na čipu. Musí být přidány zvenčí, aby byly funkční. Skládá se z ALU, který zpracovává všechny aritmetické a logické operace; Řídící jednotka, která řídí a řídí tok pokynů v celém systému; a registrovat pole, které ukládá data z paměti pro rychlý přístup. Jsou určeny pro všeobecné použití, jako jsou logické operace v počítačovém systému. Jednoduše řečeno, jedná se o plně funkční procesor na jednom integrovaném obvodu, který používá počítačový systém pro výkon jeho práce.

Co je mikrokontrolér?

Mikrokontrolér je podobný mini-počítači s procesorem, stejně jako RAM, ROM, sériové porty, časovače a periferní I / O zařízení zabudovaných do jednoho čipu. Je navržen tak, aby prováděly specifické úkoly, které vyžadují určitý stupeň kontroly, jako je televizní dálkové ovládání, LED displej, inteligentní hodiny, vozidla, řízení dopravy, regulace teploty atd. Jedná se o vysoce kvalitní zařízení s mikroprocesorem, pamětí a I / O porty na jednom čipu. Jedná se o mozky počítačového systému, který obsahují dostatečná schémata pro provádění určitých funkcí bez externí paměti. Vzhledem k tomu, že nejsou žádné externí komponenty, spotřeba energie je menší, což je ideální pro zařízení běžící na bateriích. Jednoduchý konverzace, mikrokontrolér je kompletní počítačový systém s menšími externími zařízeními.

Rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem

1) Technologie používaná v mikroprocesoru a mikrokontroléru

Mikroprocesor je programovatelný víceúčelový silikonový čip, který je nejdůležitější složkou v počítačovém systému. Je to jako srdce počítačového systému skládajícího se z ALU (aritmetické logické jednotky), řídicí jednotky, velitelské dekodéry a řadou registrů. Mikrokontrolér, na druhé straně, je srdcem vestavěného systému, který je vedlejším produktem mikroprocesorové technologie.

2) Mikroprocesor a mikrokontrolérová architektura

Mikroprocesor je jednoduše integrovaný obvod bez RAM, ROM nebo I / O kontakty. To v podstatě odkazuje na centrální procesor počítačového systému, který odstraní, interpretuje a provádí příkazy předané příkazy. Zahrnuje funkce CPU do jediného integrovaného obvodu. Mikrokontroléry, na druhé straně, jsou silnější zařízení, která obsahují schéma mikroprocesoru a mají RAM, IO a procesor v jednom čipu.

3) Provoz mikroprocesoru a mikrokontroléru

Pro mikroprocesor je nutný externí sběrnice pro připojení k periferních zařízeních, jako je RAM, ROM, analogový a digitální IO, stejně jako sériové porty. ALU provádí všechny aritmetické a logické operace přicházející z paměti nebo vstupních zařízení a provádí výsledky výstupních zařízení. Mikrokontrolér je malé zařízení se všemi periferními zařízeními vloženými v jednom čipu a je navržen tak, aby prováděly určité úkoly, jako jsou provádění programů pro správu jiných zařízení.

4) Datová paměť v mikroprocesoru a mikrokontroléru

Datová paměť je součástí PIC, která obsahuje registry speciálních funkcí a registrů všeobecného určení. Dočasně ukládá data a zachovává průběžné výsledky. Mikroprocesory provádějí několik instrukcí, které jsou uloženy v paměti a odešlete výsledky na výstup. Mikrokontroléry obsahují jeden nebo více procesorů spolu s RAM a jinými periferními zařízeními. CPU extrahuje pokyny z paměti a provádí výsledky.

5) Skladování v mikroprocesoru a mikrokontroléru

Mikroprocesory jsou založeny na architektuře pozadí Nimanan (také známá jako model na pozadí Neumanna a architekturu Princeton), ve kterém řídicí jednotka přijímá příkazy, přiřazení řídicích signálů s hardwarem a dekóduje je. Myšlenka je ukládat pokyny v paměti spolu s údaji, na kterých jsou instrukce obsluhovány. Mikrokontroléry, na druhé straně, jsou založeny na architektuře Harvard, kde jsou pokyny a tyto programy uloženy samostatně.

6) Mikroprocesorové a mikrokontrolérové \u200b\u200baplikace

Mikroprocesory jsou hmotnostní paměťové zařízení s jedním čipem a vloženými v několika aplikacích, jako jsou specifikace řízení, řízení provozu, regulace teploty, testovací nástroje, systém monitorování v reálném čase a mnohem více. Commucontrolers se používají hlavně v elektrických a elektronických obvodech a zařízeních Automatické řízení, jako jsou vysoce kvalitní lékařské nástroje, systémy řízení automobilů, solární nabíječky, automat, řízení dopravy, průmyslová řídicí zařízení atd.

Mikrokontrolér mikroprocesor: srovnávací tabulka

Shrnutí mikroprocesor a mikrokontrolér

Klíčovým rozlišením mezi těmito Podmínkami je přítomnost periferních zařízení. Na rozdíl od mikroprocesorů, mikroprocesory nemají vestavěnou paměťovou paměť, ROM, sériové porty, časovače a jiná periferní zařízení, která vytvářejí systém. Pro interakci s periferními zařízeními je vyžadována externí pneumatika. Na druhé straně mikrokontrolér má všechny periferní zařízení, jako je procesor, RAM, ROM a IO, postavený do jednoho čipu. Má vnitřní kontrolní pneumatiku, která není k dispozici pro návrháře. Vzhledem k tomu, že všechny komponenty jsou baleny v jednom čipu, je kompaktní, což je ideální pro rozsáhlé průmyslové aplikace. Mikroprocesor je srdcem počítačového systému a mikrokontrolér je mozek.