Altera-tsüklon ja Arduino

Küsimuse olemus. Erinevus FPGA ja mikrokontrolleri vahel

Iga algaja mikroprogerit teatud etapis oma arengu küsitakse küsimusena, mida plii vaheline erinevus (Altera või xilinx) ja mikrokontroller (mikroprotsessor)?

Sa loed foorumeid - äri connoisseurs kirjutada, et need on täiesti erinevad asjad, mida ei saa võrrelda, väites, et neil on erinevad arhitektuur. Sa loed juhendi Verilog või C ++ - ja teine \u200b\u200bkasutamiseks sarnaste operaatorite sarnaste funktsionaalsusega, isegi süntaks on sarnane ja miks on erinevad? Sa lähed oravale - on LED-id (või isegi lihtsalt lambipirnid) FPGA Blink, vaadata projekte Arduino - Run Robotid seal. Stop!

Aga nüüd peatagem ja küsige endalt: miks Plii - rumalalt lambipirn ja Arduino on tark robot? Lõppude lõpuks, esimene ja teine \u200b\u200bnäib olevat programmeeritav seade, tegelikult Plii Võimalused roboti puudumiseks?

Mingil määral küsimus küsimus "Mis erinevus FPGA ja mikrokontrolleri vahel" Avatud just sellel näitel.

Märkus kohe. Funktsionaalne Plii Esialgu ei ole halvem mikrokontroller(ja mikroprotsessor, muide, ka täpsemalt peamised funktsioonid ühe ja teise on sisuliselt identsed - toota loogiline 0 või 1 teatud tingimustel ja kui me räägime kiirusest, järelduste arv (jalad) ) ja konveierivõimalused, siis mikrokontroller enne Pliikuid üldiselt kaugel. Aga seal on üks "aga". Aeg arendada sama tarkvara algoritmi kahel erineval seadmel (Pli ja mikrokontroller) See erineb aegadel või isegi kümme korda. Täpselt Plii Siin 99% juhtudest on MK väga halvem. Ja punkt ei ole keelte probleem Verilog., VHDL. või Ahdlja seadmes ise Plii.

Programmi keele koosmõjuga FPGA ja mikrokontrolleri arhitektuuriga

FPGA: sisse Plii Ja ei ole keerulisi automatiseeritud ahelaid (tegemise osa töö eest). Seal on ainult raud traadiga rattad ja maanteed, sisendid, väljundid, loogilised plokid ja mäluplokid. Radade seas on spetsiaalne klass - rada taktikate jaoks (seotud teatud jalgadega, mille kaudu kellasagedus on soovitatav).

Peamised valatud:

Marsruudi - metall, mis on kiibi kihtide jaoks, on plokkide elektrijuht.

Blokid on eraldi kohad pardal, mis koosneb rakkudest. Blokid meelde jätta teabe, korrutamise, lisamise ja loogiliste operatsioonide signaalide üldse.

Rakud - rühmad mitmetest seadmest mitme kümne transistoriga.

Transistor on TTL loogika põhielement.

Järeldused (kiibi jalad) - nende kaudu vahetamise kaudu Plii Välismaailmaga. Seal on jalad eriotstarbel, mis on mõeldud püsivara jaoks, kes saavad kellasageduse, võimsuse, võimsuse ja jalgade vastuvõtmise, mille eesmärk on programmi kasutaja paigaldada. Ja nad on tavaliselt palju rohkem mikrokontroller.

Kella generaator on väline kiip, mis tekitab kella impulsi, millele enamik töö põhineb. Plii.

Flag Arhitektuur. Elementide komponentide suhe

Trailid on ühendatud plokkidega, kasutades spetsiaalseid CMOS-transistorid. Need transistorid suudavad säilitada oma riigi (avatud või suletud) pika aja jooksul. Transistori osariik muutub, kui signaal esitab konkreetse marsruudi abil, mida kasutatakse ainult siis, kui programmeerimine plii. Need. Püsivara ajal viiakse pinge läbi mõnes CMOSi transistorite komplektis. See komplekt määrab püsivara programm. See juhtub keeruline ehitamise tohutu võrgu radade ja maanteede sees PliiSiduvad raske viis üksteisele on suur hulk loogilisi plokke. Programmis kirjeldate, millist algoritmi tuleb läbi viia ja püsivara ühendab objekte, mis täidavad programmis kirjeldatud funktsioone. Signaalid töötavad maanteel plokist plokile. Ja keeruline marsruut annab programm.

Arhitektuur plii (FPGA)

Arhitektuur Microcontroller

Selles elemendis, TTL loogika, kõik toimingud töötlemise üksikute häire toimub sõltumata sinust. Te saate määrata ainult selle, mida teha ühe või teise vastuvõetud signaalide komplektiga ja kust toota need signaalid edastatavaid signaale. Arhitektuur mikrokontroller koosneb täielikult teistest plokkidest kui Plii. Ja suhtlemine plokkide vahel viiakse läbi püsivatel maanteedel (ja mitte refrashing). MK plokkide hulgas saate põhiosa eraldada:

Alaline mälu (ROM) - mälu, milles teie programm salvestatakse. See hõlmab tegevuste ja konstantide algoritme. Samuti raamatukogud (komplektid) meeskonnad ja algoritmid.

RAM (RAM) - kasutatud mälu mikrokontroller Ajutise andmete salvestamise jaoks (nagu vallandajad Plii). Näiteks mitme toimingu arvutamisel. Oletame, et peate esimese numbri korrutama teise (1. meetme), seejärel kolmanda neljanda (2 meetme) ja tulemus (3 tegevust). Selles mälus sisestatakse 1 toimingu tulemus teise täitmise ajaks, seejärel esitatakse 2 meetme tulemus. Ja siis mõlemad tulemused lähevad RAM-st 3 meetme arvutamiseks.

Protsessor on kalkulaator mikrokontroller. See suhtleb nii RAM-i kui ka konstantsena. Operatiivse arvutusega toimub. Alalisest protsessorist saab käsud, mis põhjustavad protsessori teatud algoritme ja toiminguid sisendites signaalidega.

I / O Ports (pordid) ja järjestikused I / O pordid - jalad mikrokontrollereesmärk on suhelda välismaailmaga.

Taimerid - plokid, mille eesmärk on arvutada tsüklite arvu algoritmide tegemisel.

Rehvikontroller - Blokeeri vahetuse juhtimine kõigi plokkide vahel mikrokontroller. See töötleb taotlusi, saatke juhtkäskude, korraldab ja lihtsustab suhtlemist kristallide sees.

Katkestus kontroller on plokk, mis aktsepteerib väliste seadmete katkestamise taotlusi. Katkestamise taotlus - välise seadme signaal, mis teavitab sellest, et seda tuleb vahetada mis tahes teabe eest mikrokontroller.

Sisemised maanteed - marsruudid mikrokontroller Plokkide vahetamiseks.

Kella generaator on väline kiip, mis toodab kella impulsse, millel kõik töö mikrokontroller.

Mikrokontrolleri plokkide komponentide suhe

Sisse mikrokontroller, sisse vahe alates PliiTöö toimub ülaltoodud plokkide vahel, millel on keeruline arhitektuurProgrammi arendamise protsessi hõlbustamine. Kui püsivara, muudate ainult pidevat mälu, mis tugineb kogu MK tööle.

FPGA ja mikrokontrolleri peamine erinevus

FPGA õmmeldakse rauast tasemel, peaaegu kogu kristallide piirkonnas. Signaalid läbivad transistorite keerukate ketid. Mikroprotsessor õmmeldakse rauaprogrammi tasemel, signaalid läbivad rühmade poolt, plokist ploki alla - mälust protsessorisse, RAM-ile protsessorist tööprotsessorile tööprotsessorist I / O Ports, I / O sadamatest RAM-ile, ram ... ja nii edasi. Järeldus: tänu arhitektuur plii Võidab kiiruse ja laiema konveieri võimalusi, MK võidab algoritme kirjutamise lihtsustamisel. Tänu lihtsaimale võimalusele programmide, fantaasia arendaja kirjeldamiseks Mikrokontroller Vähem köidetud silumis- ja arendustegevuse aja järgi ning seega aeg, et programmeerida sama robot MK ja Plii saab erinev Paljud ja mitu korda. Kuid robot töötab Plii See on palju shunne, täpsemalt ja rohkem.

Raud ja programm.

Sisse Plii Kogu töö tuleks teha käsitsi abil: selle programmi rakendamiseks Plii, peate iga juhtmestiku jaoks iga häire jälgima Plii, mõningate signaalide korraldamiseks mälu rakkudes, hoolitsege selle eest, et teine \u200b\u200bhäire pöördus õigel hetkel nendele rakkudele, mida te ka jälgida või isegi genereerida, ja lõpuks, mis on kinni peetud mälu, mis on vajalikud, mis Näiteks läheb teatud väljundjalgse ja lülitab LED-i, mis on sellega ühendatud. Osa häire ei ole mälu, kuid näiteks käivitamisel teatud osa algoritmi (programm). See tähendab, et mikroprogelse keeles on need jalad suunatud. Näiteks on meil meie programmi juhatusel kolm suunatud jalga sisaldama mõningaid mitte seotud (või nendega seotud) üksteise algoritme, mida oleme Verilogis rakendanud Plii. Ka programmis, välja arvatud kolm aadress jalga, meil on veel 20 informatsioon jalga, mis on kogum sisendhäire (näiteks erinevate andurite) mis tahes teavet (näiteks vee temperatuur akvaariumi Vee temperatuuri andur akvaariumis). 20 jalga \u003d 20 bitti. 3 jalga -3 bitti. Kui aadress signaali 001 saabub (kolme jala aadresside) - me alustame esimese algoritmi, mis kirjutab 20 infohäli 20 mälu rakkudes (20 vallandajad), seejärel järgmised 20 häireid korrutatakse eelnevalt saadud 20 ja tulemus Korrutamine salvestatakse mällu ja seejärel saadab tulemus teistele jalgadele, näiteks veetermostaadis akvaariumis. Aga me liigume selle tulemusena ainult siis, kui näiteks 011 kood tulevad meie aadressi jalgadele ja käivitavad lugemis- ja ülekande algoritmi. Noh, loomulikult "Viidates", "Loe" ja registreerige ikka veel käsiraamatus. Me kanname iga häire igale kella tööle Plii Teatud tee juures ei kaota. Me jätkame või kirjutame. Me kordame või korrutame. Ära unusta alla kirjutada. Ärge unustage järgmist signaali ja kirjutada teistele käivitajatele. Isegi lisage kellasagedusega seotud töö, sünkroniseerimine (mida rakendatakse ka käsitsi), vältimatuid vigu arengu ja silumise etappides ning muid probleeme, mis selles artiklis on lihtsalt mõttetud. Raske. Pikk. Aga väljumisel töötab see super kiiresti, ilma tõrketeta ja piduriteta. Raud!

Nüüd mikrokontroller. 20 jalga informatsiooni vastuvõtmisel - enamiku jaoks mikrokontrollerid Füüsiliselt võimatu ülesanne. Aga 8 või 16 - Jah, palun! 3 Teave - lihtne! Programm? At 001, korrutada esimese numbri teise, kell 011 saada tulemus termostaadi. Kõik! Kiire. Lihtsalt. Mitte super, kuid kohe. Kui see on väga pädev kirjutada programmi ilma tõrketa ja pidurid. Tarkvara!

Raud ja programm! Siin on peamine asi erinevus FPGA ja mikrokontrolleri vahel.

Sisse mikrokontroller Enamik kärbitud, kuid sageli kasutatavaid algoritme on juba õmmeldud raud (kristallides). Teil on vaja ainult helistada soovitud raamatukogule, kus see algoritm salvestatakse, kutsuge seda nime järgi ja see teeb teie jaoks kõik määrdunud töö. Ühelt poolt on see mugav, see nõuab väiksemat arvu teadmisi kiibi sisemise seadme kohta. Mikick hoolitseb vastu võetud jälgimise, genereeritud ja sellest tulenevate signaalide eest nende ladustamise, töötlemise, viivituse kohta. Kõik teeb ise. Enamikus mikroprogeri ülesannetes on see, mida vajate. Aga kui sa lihtsalt kasutate kõiki neid mugavusi, siis tekib ebaõige töö tõenäosus. Raud ja programm!

Järeldus

Kaasaegne protsessor ja mikroprotsessori arendajad arendavad esialgu oma seadmeid Plii. Jah, jah, sa õigesti arvata: kõigepealt jäljendate loodud mikrokontrolleri arhitektuur Programmi arendamise ja püsivara abil PliiJa siis mõõdetakse algoritmite kiirust simuleeritud MK plokkide konkreetses paigutusel ja iga selle iga ploki ühe või teise funktsiooni komplekt.

Vastavalt signaali väljundi omadustele, Plii Kõige sagedamini mõeldud 3,3V, 20. Mikrokontroller 5V-s.

All mikrokontroller AVR, edukalt sisseehitatud Arduino platvormi, erinevaid avatud programmid on kirjutatud, suur hulk raketid töötatakse välja kujul andurid, mootorid, monitor ja kõik, mis on lihtsalt oma! Arduino on praegu rohkem kui mängu disainer lastele ja täiskasvanutele. Kuid ärge unustage, et selle disaineri tuum haldab "arukaid maju", kaasaegseid tarbeelektroonika, seadmeid, autosid, lennukeid, relvi ja isegi kosmoselaeva. Kahtlemata on selline disainer üks parimaid kingitusi inimese tugeva poole esindaja jaoks.

Põhimõtteliselt on kõik lihtne!

Kas teil on küsimusi? Kirjuta kommentaar. Me vastame ja aitavad aru saada \u003d)

Tegeleme sellega, mida nad tegelikult erinevad ja millised on nende kahe digitaalse raadio-elektrooniliste seadmete sarnasused.

Ja mikrokontroolinesor ja mikrokontroller on mõeldud mõnede toimingute tegemiseks - nad ekstraheerivad käske mälust ja käivitage need juhised (esindavad aritmeetilisi või loogikavaid operatsioone) ja tulemust kasutatakse väljundseadmete säilitamiseks. Ja mikrokontroller ja mikroprotsessor on võimelised pidevalt valima käskude mälust ja käivitage need juhised, kui seade on sisse lülitatud. Juhised on ise bittid. Need juhised ekstraheeritakse alati nende hoidla asukohast, mida nimetatakse mäluks.

Mis on mikroprotsessor

Mikroprotsessor (Angoy-keele kirjandusesMPU - Micro protsessori üksus ) Sisaldab arvutikeskuse protsessori funktsionaalsust või CPU (CPU - tsentraalse töötlemise üksus) ühes pooljuhtkristallil (IC - integreeritud kiip või läänemõõtme integraallülitus).

Sisuliselt on see mikroarvuti, mida kasutatakse aritmeetiliste ja loogiliste operatsioonide, juhtimissüsteemide, ladustamise ja muude süsteemide teostamiseks.

Mikroprotsessor töötleb sisendi välisseadmete andmeid ja edastab töödeldud andmed väljundi välisseadmetele.

Nende arhitektuuris on neli peamist tüüpi töötlejaid.

Mikroprotsessorid koos täieliku käskude komplektiga (kompleksne juhend arvuti, cisc -rhitecut). Iseloomustatud käsu pikkuste mitte-fikseerimata väärtus, kodeerib aritmeetilisi toiminguid ühe käsuga, väikese arvu registritega, mis täidavad rangelt määratletud funktsioone. Seda tüüpi protsessorite näide on X86 perekond.

Mikroprotsessorid vähendatud käsu seadistatud (vähendatud juhendamine Arvuti, RISC-arhitektuuri). Omama tavaliselt protsessi lihtsustamise juhiste kulul suurenenud kiirusdekodeerimine ja seega vähendada nende täitmise aega. Enamik graafilisi töötlejaid töötatakse välja sellise arhitektuuri abil.

Mikroprotsessorid minimaalsete käskude komplektiga (minimaalne juhendamine arvuti, misc -rhitecut). Erinevalt RISC-arhitektuurist kasutavad nad nendes pikki käsu sõnad, mis võimaldab teil teha üsna keerulisi tegevusi ühe seadme töötsükli jaoks. Pikkade käsude sõnad "moodustamine tehti võimalikuks, suurendades mikroprotsessori seadmete tühjendamist.

Supercalar protsessors (SuperScalar protsessorid) ja kasutatakse mitmeid meeskonna dekoodreidmis laadivad paljude täidesaatvate plokkide töö. Käsuvoolu täitmise planeerimine toimub dünaamiliselt ja seda teostab arvuti südamiku ise. Näide protsessori sellise tüüpi arhitektuuri on näiteks Cortex A8.

Eraldi, ma tahan eraldada eriotstarbelised mikroprotsessorid(ASIC - Application S pecific I ntegreeritud c ircuit). Nime järgi, Mõeldud konkreetse ülesande lahendamiseks. Erinevalt üldisest otstarbelist mikroprotsessoreid kohaldatakse konkreetses seadmes ja täita teatud funktsioone ainult selle seadme jaoks. Spetsialiseerumine kitsaste funktsioonide rakendamise rakendamisele toob kaasa seadme kiiruse suurenemise ja reeglina vähendab sellise integraallülituse maksumust. Selliste mikroprotsessorite näited võivad olla mikrokrupid, mis on ette nähtud ainult mobiiltelefoni juhtimiseks.riistvara kodeeriva kiibid ja dekodeerimine audio- ja videosignaalide - nndigitaalsignaali töötlemine, DSP multiprocestors). Saab rakendada FPGA (programmeeritav loogiline integraallülitus). Selliste protsessorite väljatöötamisel Oma funktsionaalsuse kirjeldamiseks kasutage riistvara kirjelduse keeli (HDL - riistvara d Escriction L Angeage), näiteks Verilog ja VHDL.

Mikroprotsessoripõhised süsteemid ehitatakse umbes järgmiselt.

Nagu näha, mikroprotsessor selles süsteemis on palju abiseadmeid, näiteks konstantse mäluseade, RAM, seerialiidese, taimer, I / O ports jne. Kõiki neid seadmeid vahetatakse käsud ja andmed mikroprotsessoriga süsteemi bussi kaudu. Kõik mikroprotsessorisüsteemi abiseadmed on välised. Süsteemi buss koosneb omakorda sihitud bussirehvist, andmebussi ja juhtbussiga.

Nüüd kaalume mikrokontrollerit.

Mis on mikrokontroller

Allpool on mikrokontrolleri plokkskeem. Mis on selle peamine erinevus mikroprotsessori? Kõik viiteseadmed, näiteks konstantne mäluseade, RAM, taimer, seeriaviisiline liides, I / O sadamad on sisseehitatud. Seetõttu ei ole vaja luua liideseid nende abiseadmetega ja säästab palju aega süsteemi arendaja jaoks.

Mikrokontroller ei ole midagi muud kui mikroprotsessorisüsteem koos kõigi ühe kiibiga integreeritud võrdlusseadmetega. Kui soovite luua seadme välise mälu või DAC / ADC ühikuga suheldes seade, peate ühendama ainult sobiva toiteallika, tühjendusahela ja kvartskristallide (kellasageduse allika). Nad on lihtsalt problemaatilised, et integreerida pooljuhtide kristalliks.

Kerneli mikrokontroller (keskne protsessor) on tavaliselt ehitatud põhjal RISC arhitektuuri.

Mikrokontrolleri mällu salvestatud programmi saab kaitsta selle hilisema lugemise / kirjutamise võimaluse eest, mis kaitseb selle volitamata kasutamist.

Võrdle mikrokontrollerit ja mikroprotsessori

	Mikroprotsessor	Mikrokontroller
Kasutades	Arvutisüsteemid	Sisseehitatud süsteemid
Seade	Sisaldab keskprotsessori, üldotstarbeliste registrite, virna osutajate, programmi loendurite, taimeri ja katkestamise ahelate	Mikroprotsessori ahel sisaldab sisseehitatud ROM, RAM, I / O seadmed, taimerid ja loendurid.
Andmemälu	Sellel on palju juhiseid andmete liikumiseks mälu ja protsessori vahel.	Sellel on üks või kaks juhiseid andmete liikumiseks mälu ja protsessori vahel.
Elektrilised ahelad	Suurte raskused	Kena piisavalt kena
Kulud	Kogu süsteemi maksumus suureneb	Madala süsteemi maksumus
Registrite arv	Sellel on vähem registreid, operatsioone toodetakse peamiselt mälus.	On suurem hulk registreid, nii et programmide kirjutamine on lihtsam kirjutada
Mälu seade	Põhineb Nymanani arhitektuuril. Programm ja andmed salvestatakse samas mälumoodulis.	Harvardi arhitektuuri alusel. Programmid ja andmed salvestatakse erinevates mälumoodulites.
Juurdepääsuaeg	Mälu juurdepääsuaeg ja sisend / väljundseadmed on suuremad.	Väike juurdepääs sisseehitatud mälu ja I / O seadmete juurdepääs.
Rauda	Nõuab suuremat hulka riistvara.	Nõuab väiksemat riistvara.

Sobiva seadme valik, millele teie uus areng põhineb, ei ole lihtne. On vaja leida tasakaal hinna, tulemuslikkuse ja energiatarbimise vahel ning võtta arvesse selle valiku pikaajalisi tagajärgi. Näiteks kui kasutatav seade on see mikrokontroller või mikroprotsessor, muutub mitmete uute toodete põhjal.

Mis vahe on mikroprotsessori ja mikrokontrolleri vahel?

Esiteks vaatame erinevust mikrokontrolleri (MCU) ja mikroprotsessori (MPU) vahel. Tavaliselt kasutab mikrokontroller sisseehitatud välkmälu, milles selle programmi salvestatakse ja täidetakse. Selle tõttu on mikrokontrolleril väga lühike aeg ja saab koodi väga kiiresti täita. Ainus piirang sisseehitatud mälu kasutamisel on selle viimane maht. Enamik turul kättesaadavatel mikrokontrolleritel on maksimaalne flash-mälu suurus ~ 2 megabaiti. Mõnede rakenduste puhul võib see olla kriitiline tegur.

Mikroprotsessorid ei ole mälu suuruse piiranguid, kuna nad kasutavad programmi ja andmete salvestamiseks välist mälu. Programmi salvestatakse tavaliselt mitte-lenduva mällu, nagu NAND või järjestikune välkmälu. Kui käivitatakse, laaditakse programm väliseks dünaamiliseks RAM-i ja seejärel teostati. Mikroprotsessor ei suuda käivitada nii kiiresti kui mikrokontroller, kuid tööprotsessoriga ühendatud töö- ja mitte-lenduva mälu kogus võib jõuda sadade ja isegi tuhandeid megabaiti.

Teine erinevus mikrokontrolleri ja mikroprotsessori vahel on elektrisüsteem. Tänu sisseehitatud pinge regulaatorile nõuab mikrokontroller ainult ühe välise pinge väärtuse. Kuigi mikroprotsessor nõuab mitmeid erinevat pingeid tuuma, perifeeria, I / O sadamate jne Nende pingete olemasolu kohta pardal peaks hoolitsema arendaja eest.

Mida valida MPU või MCU?

Mikrokontrolleri või mikroprotsessori valik määratakse väljatöötatud seadme spetsifikatsiooni mõnede aspektidega. Näiteks on vaja sellist mitmeid perifeerseid liidese kanaleid, mida ei saa mikrokontrolleriga varustada. Või kasutajaliidese nõudeid ei saa käivitada mikrokontrolleriga, sest sellel puudub mälu ja kiirus. Alustamine esimese arenguga, me teame, et toode võib jätkuvalt muuta. Sel juhul on võimalik kasutada mõningaid valmis platvormi parima lahendusega. Nii et me võtame arvesse arvutusvõimsuse ja liidese võimalusi seadme tulevaste muudatuste jaoks.

Üks aspekt, mida on raske kindlaks määrata, on tulevase süsteemi toimivuse jaoks vajalik kiirus. Seda kriteeriumi saate kriteeriumi kvantifitseerida nn andmetöötlusvõimsuse abil, mida mõõdetakse DHRYSTONE MIPS või DMIPS (DHRYSStone on sünteetilised arvutite test ja mix on miljonite juhiste arv sekundis). Näiteks Atmel Sam4 mikrokontroller põhineb käe Cortex-M4 kernel pakub 150 dMipsi ja mikroprotsessor käe Cortex-A5 tuuma, näiteks atmel Sam5ad3 võib pakkuda kuni 850 dMipsi. Üks võimalus nõutavate DMIPS hindamiseks on näha, millist tootlikkust on vaja rakenduse osa alustamiseks vaja. Käivitage täieõiguslik operatsioonisüsteem (Linux, Android või Windows CE), et teie taotlus töötada oleks umbes 300-400 dMipsi. Ja kui kasutate RTOS-i rakenduse jaoks, siis piisab ainult 50 dMipsi. RTOS-i kasutamisel nõuab ka vähem mälu, sest kernel võtab tavaliselt mitu kilobaiti. Kahjuks nõuab täieõiguslik operatsioonisüsteem selle käivitamise mäluhalduse üksuse (MMU) jaoks, mis omakorda piirab kasutatavate protsessorite tüüpi südamiku tüüpi.

Taotluste puhul, mis töötlevad suuri numbreid, on nõutav konkreetne DMIPi pakkumine. Mida suurem on rakendus, mis on suunatud numbrilisele töötlemisele, seda suurem on mikroprotsessori kasutamise tõenäosus.

Tõsine arutelu nõuab kasutajaliidese, kas majapidamises või tööstuslik elektroonika. Tarbijad on juba tutvunud intuitiivsete graafiliste liideste ja tööstuse kasutamisega, seda käitajaga suhtlemise meetodit kasutatakse üha enam.

Kasutajaliidese osas on mitmeid tegureid. Esiteks on see täiendav arvutuslik koormus. Sellise liidese raamatukoguna QT-ga, mida Linuxi puhul laialdaselt kasutatakse, on lisaks vaja 80-100 dMipsi. Teiseks on see kasutajaliidese keerukus. Mida rohkem te kasutate animatsioone, mõjusid ja multimeedia sisu, seda suurem on pildi eraldusvõime, mida vajate suuremat jõudlust ja mälu. Seetõttu on kõige tõenäolisem mikroprotsessor siin. Teisest küljest saab mikrokontrolleril rakendada lihtsa kasutajaliidese, millel on madala eraldusvõimega ekraanil staatilise pildiga.

Teine argument mikroprotsessori kasuks on sisseehitatud TFT LCD-kontrolleri olemasolu. Väikesed mikrokontrollerid on selline moodul nende koostises. Teil on võimalik panna välise TFT LCD-kontrolleri ja mõne muu autojuhtide mikrokontrollerile, kuid peate lõpuks arvesse võtma toote maksumust.

Turul ilmuvad nüüd Flash Mikrokontrollerid TFT LCD-kontrolleritega, kuid siiski peab ekraani juhtimiseks olema piisav arv sisseehitatud rami. Näiteks 16-värvi QVGA 320X240 vajab pildi väljavõtmiseks 150 KB RAM-i RAM-i ja kuvatakse ekraani värskendamiseks. See on üsna suur hulk RAM-i ja võib nõuda välist mälu, mis mõjutab ka kulusid.

Rohkem keerulisemaid graafilisi kasutajaliideseid, eriti need, mis kasutavad rohkem kui 4,3 tolli ekraanid, nõuavad mikroprotsessorite kasutamist. Kui mikroprotsessorid domineerivad rakendused, kus kasutajaliides kasutatakse värvi TFT-ekraaniga, on mikrokontrollerid segmendi või punkt-maatrikside LCD-de kuningad ja muud seerialiidese ekraanid.

Kommunikatsiooni seisukohast on kõige mikrokontrollerid ja mikroprotsessorid kõige populaarsemad. Kuid kiire liidesed, nagu HS USB 2.0, 10/100 MbPS Etherneti sadamad või Gigabit Etherneti sadamad, on tavaliselt ainult mikroprotsessorid, sest need on paremini kohandatud suure hulga andmete töötlemisega. Põhiküsimus Siin on olemasolu sobivate kanalite ja ribalaiuse olemasolu andmete voogude töötlemiseks. Rakendused, kasutades kiirühendusi ja operatsioonisüsteemi orienteeritud, nõuab mikroprotsessorite kasutamist.

Teine oluline aspekt Mikrokontrolleri ja mikroprotsessori valiku määramine on taotluse deterministliku reaktsiooniaja nõue. Tänu protsessori kernelile on sisseehitatud flash-mälu ja tarkvara RTOS-i (reaalajas) või puhas koodide kujul kujul mikrokontroller kindlasti läbi selle kriteeriumi.

Meie arutelu viimane osa hõlmab energiatarbimist. Kuigi mikroprotsessoril on madala võimsusega režiimid, on tüüpiline mikrokontroller palju suurem. Lisaks välise riistvara toetus mikroprotsessori raskendab oma tõlge nendesse režiimidesse. Mikrokontrolleri tegelik tarbimine on mikroprotsessorist oluliselt madalam. Näiteks energiasäästurežiimis registrite ja RAM säilitamise režiimis võib mikrokontroller tarbida 10-100 korda vähem.

Järeldus

Valik mikrokontrolleri ja mikroprotsessori vahel sõltub paljudest teguritest, näiteks tootlikkusest, võimekust ja eelarve arengust.

Üldiselt kasutatakse mikrokontrollereid tavaliselt majanduslikult optimeeritud lahendustes, kus toote ja energiasäästu väärtus on oluline. Näiteks neid kasutatakse laialdaselt Ultra madala energiatarbega rakendustes, mis nõuab pikka aku kasutusaega. Näiteks kaugjuhtimispultsides tarbija elektrimõõturid, turvasüsteemid jne Neid kasutatakse ka siis, kui süsteemi väga määrav käitumine on olemas.

Mikroprotsessoreid kasutatakse tavaliselt funktsionaalsete ja suure jõudlusega rakenduste loomiseks. Need sobivad ideaalselt tööstus- ja tarbijakasvatusrakenduste jaoks, mis põhinevad operatsioonisüsteemidel, kus kasutatakse arvutusi intensiivselt või vajab kiiret andmevahetust või kallis kasutajaliidese.

Ja viimane. Vali tarnija, kes pakub ühilduvaid mikrokontrollereid või mikroprotsessoreid, et oleks võimalik rännata üles või alla, suurendades tarkvara taaskasutamist.

Mikrokontrollerite erinevus mikrokontrollerite vahel. Ja sai parim vastus

Vastus ReleBoy [Guru]
Mikroprotsessor on sõltumatu või sissetulev mikro-arvuti informatsiooni töötlemise seade, mis on valmistatud ühe või mitme suure integraallülituse kujul (tegelikult see on mikrokontrolleri aju). Ühe kiibi mikro-arvuti tekkimisega seovad arvuti automaatika massirakenduse ajastu algus juhtimise valdkonnas. Ilmselt see asjaolu ja määratakse mõiste "kontroller" (ENG. Kontroller - kontroller, juhtimisseade). Seoses kodumaise toodangu majanduslangusega ja tehnoloogia suurenenud impordi, sealhulgas arvutusliku impordi, terminiga "mikrokontroller" (MK) ümberasustatud eelnevalt kasutatud termin "ühe hüsteeriline mikroarvuti" tarbimisest. Esimene patent ühe kiibi mikro-arvuti väljastati 1971. aastal Engineers M. Kochen ja Buni, töötajate Ameerika Texas Instruments. See oli need, kes pakkusid ühel kristallis mitte ainult protsessorit, vaid ka I / O-seadmete mälu. Mikrokontrollerite projekteerimisel on vaja järgida tasakaalu suuruste ja kulude vahel ühel küljel ja paindlikkust ja tulemuslikkust. Erinevate rakenduste puhul võib nende ja teiste parameetrite optimaalne suhe väga palju erineda. Seetõttu on tohutu hulk tüüpi mikrokontrollereid, mis erinevad protsessori mooduli arhitektuuris, integreeritud mälu suuruse ja tüübi, perifeersete seadmete kogumi, korpuse tüübi jne. Kuigi 16-bitised üldotstarbelised protsessorid on pikka aega täielikult tootlikumad mudelid, 8-bitine mikrokontrollereid kasutatakse jätkuvalt laialdaselt. Seda seletab asjaolu, et on suur hulk rakendusi, kus kõrge jõudlusega ei ole vaja, kuid odav on oluline. Samal ajal on suurte arvutusvõimega mikrokontrollerid, näiteks digitaalsignatuuride töötlejad. Täna on termin mikrokontroller arvuti, mis kontrollib perifeerseid seadmeid automaatrežiimis ilma operaatori osaluseta. Tavaliselt tegutsevad automatiseerimise madalaimal tasemel. Kaasaegsed personaalarvutid on võimsad ja kiire mikrokontrollerid, mille eesmärk on teostada suur hulk toiminguid ja funktsioone operaatori osalusel. Koguge ja töötleb kontrollerite teavet. Kasutatakse automatiseerimise kõrgel tasemel.

Vastus Yaerensky[Guru]
nagu ma tean, on mikroprotsessor juba keeld. Mikrokantarler saab töödelda kui soovite sõltuvalt ülesanded üks ja sama vastutav töötleja saab juhtida ja töötada, et võimaldada mitmekohaline indikaator erineva kombinatsiooniga, et genereerida sagedust erinevate seadmete sviitide haldamiseks isegi RF-i juhtimiseks liidese (näiteks modemi) kasutatakse tavaliselt suhteliselt mitte-kallis multifunktsionaalsed seadmed sõltuvalt vabanemisaja seadme funktsionaalsed teenused võivad erineda programmi määratletud

Vastus Vladimir Nikolaev[Guru]
Mikrokontroller on sama mikrotsircuigi arvuti. Mõeldud erinevate elektrooniliste seadmete juhtimiseks ja nende vahelise suhtluse rakendamise kontrollimiseks vastavalt mikrokontrollerile sätestatud programmile. Erinevalt mikroprotsessorid kasutatavate personaalarvutites, mikrokontrollerid sisaldavad sisseehitatud täiendavaid seadmeid. Need seadmed täidavad oma ülesandeid mikrokontrolleri mikroprotsessori südamiku kontrolli all.

Üllataval kombel on väike osa tehnoloogia osa muutnud personaalarvutite nägu. Alates esimesest kaubanduslikust mikroprotsessorist (4-bitine 4004), mis töötati välja Intel 1971. aastal arenenuma ja universaalse 64-bitise Itanium 2 jaoks, kolis mikroprotsessor tehnoloogia järgmise põlvkonna arhitektuuri täiesti uueks valdkonda. Mikroprotsessori seadmete saavutused tegid isiklikke arvutusi kiiremini ja usaldusväärsem kui kunagi varem. Kui mikroprotsessor on arvuti südames, on mikrokontroller aju. Nii mikroprotsessori kui ka mikrokontrollerit kasutatakse sageli sünonüümides üksteise tõttu, kuna neil on tavalised omadused ja need on spetsiaalselt ette nähtud reaalajas rakenduste jaoks. Siiski on neil osa erinevustest.

Mis on mikroprotsessor?

Mikroprotsessor on integreeritud ränipõhine kiib, millel on ainult keskprotsessor. See on arvutisüsteemi süda, mis on mõeldud erinevate andmetega seotud ülesannete täitmiseks. Mikroprotsessorid ei ole RAM, ROM, io kontaktid, taimerid ja muud perifeersed seadmed kiibile. Need peavad olema väljastpoolt lisama, et muuta need funktsionaalseks. See koosneb Alu, mis töötleb kõiki aritmeetilisi ja loogilisi toiminguid; Juhtimisseade, mis kontrollib ja kontrollib juhiste voolu kogu süsteemis; Ja Registreeri massiivi, mis salvestab andmeid mälust kiire juurdepääsu eest. Need on ette nähtud üldotstarbeliste rakenduste, näiteks loogika operatsioonide jaoks arvutisüsteemis. Lihtsamalt öeldes on see täiesti funktsionaalne protsessor ühe integraallülituse puhul, mida kasutab arvuti süsteem selle töö tegemiseks.

Mis on mikrokontroller?

Mikrokontroller on sarnane mini-arvutiga protsessoriga, samuti RAM, ROM, Serialpordisadamad, taimerid ja perifeersed I / O-seadmed ühe kiibiga. Selle eesmärk on täita konkreetseid ülesandeid, mis nõuavad teatud kontrolli, näiteks televisiooni kaugjuhtimispuldi, LED-ekraanipaneeli, intelligentse kella, sõidukite, liikluskorralduse, temperatuuri kontrolli jne. See on kvaliteetne seade mikroprotsessoriga, mälu ja i / o sadamad ühel kiipil. Need on arvutisüsteemi aju, mis sisaldavad piisavalt skeeme teatud funktsioonide täitmiseks ilma välise mäluta. Kuna väliseid komponente ei ole, on energiatarbimine vähem, mis muudab selle ideaalseks patareidele töötavate seadmete jaoks. Lihtne vestlus, mikrokontroller on täielik arvutisüsteem väiksemate väliste seadmetega.

Erinevus mikroprotsessori ja mikrokontrolleri vahel

1) mikroprotsessoris ja mikrokontrolleril kasutatav tehnoloogia

Mikroprotsessor on programmeeritav mitmeotstarbeline räni kiip, mis on arvutisüsteemi kõige olulisem komponent. See on nagu arvutisüsteemi süda, mis koosneb Alu (aritmeetilise loogilise üksuse), juhtimisseadme, käskude dekoodrite ja registrite hulgast. Mikrokontroller, teiselt poolt on sisseehitatud süsteemi süda, mis on mikroprotsessoritehnoloogia kõrvalsaadus.

2) mikroprotsessor ja mikrokontrolleri arhitektuur

Mikroprotsessor on lihtsalt integraallülitus ilma RAM, ROM või I / O kontaktideta. Põhimõtteliselt viitab see arvutisüsteemi keskprotsessorile, mis eemaldab, tõlgendab ja täidab talle edastatud käske. See hõlmab CPU funktsioone üheks integraallülituseks. Mikrokontrollerid on teiselt poolt võimsamad seadmed, mis sisaldavad mikroprotsessori skeemi ja neil on ühe kiibiga RAM, IO ja protsessor.

3) Mikroprotsessori ja mikrokontrolleri toimimine

Mikroprotsessori jaoks on väline buss vaja ühendada perifeersete seadmetega, nagu RAM, ROM, analoog ja digitaalne IO, samuti jadapordid. Alu teostab kõiki aritmeetilisi ja loogilisi toiminguid, mis tulevad mälust või sisendseadmetest ja täidab tulemusi väljundseadmete kohta. Mikrokontroller on väike seade kõigi ühe kiibiga sisseehitatud välisseadmetega ja on mõeldud teatud ülesannete täitmiseks, näiteks teiste seadmete haldamise programmide täitmiseks.

4) Andmemälu mikroprotsessoris ja mikrokontrolleril

Andmemälu on osa pildist, mis sisaldab erifunktsioonide ja üldotstarbeliste registrite registrit. See salvestab ajutiselt andmed ja säilitab vahepealseid tulemusi. Mikroprotsessorid täidavad mitmeid juhiseid, mis salvestatakse mällu ja saata tulemusi väljundile. Mikrokontrollerid sisaldavad ühte või mitut töötlejat koos RAM ja teiste perifeersete seadmetega. CPU ekstraheerib mälu juhiseid ja täidab tulemusi.

5) ladustamine mikroprotsessoris ja mikrokontrolleris

Mikroprotsessorid põhinevad nimanaani tausta arhitektuuril (tuntud ka Neumanna taustamudeli ja Princetoni arhitektuurina), kus juhtseade saab käske, määrates riistvara juhtimissignaale ja dekodeerib neid. Idee on salvestada juhiseid mälu koos andmetega, mille juhiseid töötavad. Mikrokontrollerid põhinevad teiselt poolt Harvardi arhitektuuril, kus juhised ja need programmid salvestatakse eraldi.

6) mikroprotsessor ja mikrokontrolleri rakendused

Mikroprotsessorid on massmälu seade ühe kiibiga ja sisseehitatud mitmes rakendustes, nagu kontrolli spetsifikatsioonid, liikluskorraldus, temperatuurikontroll, katsevahendid, reaalajas jälgimissüsteem ja palju muud. Commocontrollerid kasutatakse peamiselt elektri- ja elektrooniliste ahelate ja seadmetega Automaatne juhtimine, nagu kvaliteetsed meditsiinilised instrumendid, autotööstuse juhtimissüsteemid, päikesepaisterid, mänguautomaadid, liikluskorraldus, tööstusjuhtimisseadmed jne.

Mikrokontrolleri mikroprotsessor: võrdlev tabel

Kokkuvõte Mikroprotsessor ja mikrokontroller

Nende terminite vaheline peamine eristamine on välisseadmete olemasolu. Erinevalt mikrokontrolleritest ei ole mikroprotsessorid sisseehitatud mälu, ROM, seeriaportid, taimerid ja muud süsteemi moodustavad perifeersed seadmed. Perifeersete seadmetega suhtlemiseks on vaja välist rehvi. Teisest küljest on mikrokontrolleril kõik perifeersed seadmed, näiteks protsessor, RAM, ROM ja IO, mis on ehitatud ühele kiibile. See on sisekontrolli rehv, mis ei ole disainerile kättesaadav. Kuna kõik komponendid on pakitud ühes kiibisse, on see kompaktne, mis muudab selle ideaalseks suurte tööstuslike rakenduste jaoks ideaalseks. Mikroprotsessor on arvuti südames ja mikrokontroller on aju.