Altera-Cyclone dan Arduino

Esensi dari pertanyaan. Perbedaan antara FPGA dan mikrokontroler

Setiap mikroger pemula pada tahap tertentu perkembangannya diminta sebagai pertanyaan tentang apa perbedaan antara plis. (Altera atau xilinx) dan mikrokontroler. (mikroprosesor)?

Anda membaca forum - penikmat bisnis menulis bahwa ini adalah hal-hal yang sama sekali berbeda yang tidak dapat dibandingkan, dengan alasan mereka berbeda arsitektur. Anda membaca manual dengan Verilog atau C ++ - dan yang lainnya menggunakan operator serupa dengan fungsi yang sama, bahkan sintaksnya serupa, dan mengapa berbeda? Anda pergi ke tupai - ada LED (atau bahkan hanya bola lampu) dengan FPGA. Berkedip, tonton proyek-proyek di Arduino - jalankan robot di sana. Berhenti!

Tapi sekarang mari kita berhenti dan bertanya pada diri sendiri: mengapa dengan PLIS - Bohlam ringan, dan Arduino adalah robot yang cerdas? Bagaimanapun, yang pertama dan kedua tampaknya menjadi perangkat yang dapat diprogram, sungguh PLIS peluang untuk kekurangan robot?

Sampai batas tertentu esensi dari pertanyaan "apa perbedaan antara FPGA dan mikrokontroler? " Dibuka dengan tepat pada contoh ini.

Perhatikan segera. Fungsional. PLIS Awalnya tidak inferior mikrokontroler.(Dan mikroprosesor, omong-omong, juga), lebih tepatnya, fungsi utama satu dan yang kedua pada dasarnya identik - untuk menghasilkan 0 atau 1 logis dalam kondisi tertentu, dan jika kita berbicara tentang kecepatan, jumlah kesimpulan (kaki ) dan kemampuan conveyor, kalau begitu mikrokontroler. sebelum PLIStetapi secara umum jauh. Tapi ada satu "tapi". Waktu untuk mengembangkan algoritma perangkat lunak yang sama pada dua perangkat yang berbeda (PLIS dan Mikrokontroler) Kadang-kadang berbeda, atau bahkan sepuluh kali lipat. Persis PLIS Di sini, pada 99% kasus, MK sangat inferior. Dan intinya bukan dalam masalah bahasa Verilog., Vhdl. atau Ahdl., dan di perangkat itu sendiri PLIS.

Pada interaksi bahasa program dengan arsitektur FPGA dan mikrokontroler

FPGA.: di PLIS Dan tidak ada rantai otomatis yang kompleks (membuat bagian dari pekerjaan untuk Anda). Hanya ada trek kabel dan jalan raya, input, output, blok logis, dan blok memori. Ada kelas khusus di antara trek - trek untuk disarankan (diikat ke kaki tertentu di mana frekuensi clock direkomendasikan).

Garis utama:

Rute - logam, yang untuk lapisan chip, adalah konduktor listrik antar blok.

Blok adalah tempat-tempat terpisah di papan yang terdiri dari sel. Blok berfungsi untuk menghafal informasi, mengalikan, penambahan dan operasi logis pada sinyal sama sekali.

Sel - kelompok dari beberapa unit hingga beberapa puluhan transistor.

Transistor adalah elemen utama dari logika TTL.

Kesimpulan (kaki chip) - melalui pertukaran mereka PLIS Dengan dunia luar. Ada kaki tujuan khusus, dirancang untuk firmware, menerima frekuensi jam, daya, serta kaki, yang tujuannya diinstal oleh pengguna dalam program. Dan mereka biasanya jauh lebih dari itu mikrokontroler..

Generator jam adalah chip eksternal yang menghasilkan pulsa jam di mana sebagian besar pekerjaan berbasis. PLIS.

Arsitektur bendera. Hubungan komponen elemen

Jalur terhubung ke blok menggunakan transistor CMOS khusus. Transistor ini mampu mempertahankan keadaan mereka (terbuka atau tertutup) dalam jangka waktu yang lama. Keadaan transistor berubah ketika sinyal disampaikan oleh rute tertentu, yang hanya digunakan saat pemrograman plis.. Itu., Pada saat firmware, tegangan dilakukan pada beberapa set transistor CMOS. Set ini ditentukan oleh program firmware. Ini terjadi konstruksi kompleks jaringan jejak dan jalan raya di dalam PLISMengikat cara yang sulit satu sama lain adalah sejumlah besar blok logis. Dalam program ini, Anda menggambarkan algoritma mana yang harus dilakukan, dan firmware menghubungkan item yang melakukan fungsi yang Anda gambarkan dalam program. Sinyal berjalan di jalan raya dari blok ke blok. Dan rute kompleks diberikan oleh program.

Arsitektur plis. (Fpga)

Mikrokontroler arsitektur.

Dalam elemen ini, logika TTL, semua operasi untuk pemrosesan alarm individu dilakukan terlepas dari Anda. Anda hanya menentukan apa yang harus dilakukan dengan satu atau set sinyal yang diterima dan di mana untuk menghasilkan sinyal-sinyal yang akan ditransmisikan. Arsitektur mikrokontroler. terdiri dari sepenuhnya dari blok lain daripada PLIS. Dan komunikasi antar blok dilakukan pada jalan raya permanen (dan tidak mencerminkan). Di antara blok MK, Anda dapat mengalokasikan utama:

Memori permanen (ROM) - memori di mana program Anda disimpan. Ini termasuk algoritma untuk tindakan dan konstanta. Serta perpustakaan (set) tim dan algoritma.

RAM (RAM) - Memori yang digunakan mikrokontroler. Untuk penyimpanan data sementara (sebagai pemicu PLIS). Misalnya, ketika menghitung beberapa tindakan. Misalkan Anda perlu mengalikan angka pertama ke yang kedua (tindakan 1), kemudian yang ketiga ke urutan keempat (2 tindakan) dan melipat hasilnya (3 tindakan). Dalam memori ini, hasil 1 tindakan untuk waktu pelaksanaan yang kedua akan dimasukkan, maka hasil dari 2 tindakan akan diserahkan. Dan kemudian kedua hasil ini akan berubah dari RAM untuk menghitung 3 tindakan.

Prosesor adalah kalkulator mikrokontroler.. Ini berkomunikasi dengan RAM, serta dengan konstan. Dengan perhitungan operasional terjadi. Dari prosesor permanen menerima perintah yang menyebabkan prosesor melakukan algoritma dan tindakan tertentu dengan sinyal pada input.

I / O port (port) dan port I / O berurutan - kaki mikrokontroler.dimaksudkan untuk berinteraksi dengan dunia luar.

Pengatur waktu - blok yang dirancang untuk menghitung jumlah siklus saat melakukan algoritma.

Controller ban - blok mengendalikan pertukaran antara semua blok di mikrokontroler.. Ini memproses permintaan, mengirim perintah kontrol, mengatur dan merampingkan komunikasi di dalam kristal.

Pengontrol interupsi adalah blok yang menerima permintaan untuk menyela dari perangkat eksternal. Permintaan interupsi - sinyal dari perangkat eksternal yang menginformasikan bahwa perlu ditukar dengan informasi apa pun dengan mikrokontroler..

Jalan raya internal - Rute diletakkan di dalam mikrokontroler. Untuk pertukaran informasi antar blok.

Generator jam adalah chip eksternal yang menghasilkan impuls jam di mana semua kerja mikrokontroler..

Hubungan komponen blok mikrokontroler

DI mikrokontroler., di perbedaan dari PLISpekerjaan terjadi antara blok di atas yang memiliki kompleks arsitekturMemfasilitasi proses pengembangan program. Ketika firmware, Anda hanya mengubah memori konstan, yang mengandalkan semua pekerjaan MK.

Perbedaan utama FPGA dan Mikrokontroler

FPGA dijahit di tingkat besi, hampir di seluruh area kristal. Sinyal melewati rantai transistor yang kompleks. Mikroprosesor dijahit pada tingkat program besi, sinyal melewati kelompok, dari blok ke blok - dari memori ke prosesor, ke RAM, dari prosesor operasional ke prosesor, dari prosesor ke I / O Port, dari port I / O ke RAM, dari RAM ... dan sebagainya. Kesimpulan: Karena arsitektur plis. Menang dalam kecepatan dan kemampuan konveyor yang lebih luas, MK menang dalam kemudahan menulis algoritma. Karena cara paling sederhana untuk menggambarkan program, Fantasy Developer Mikrokontroler. kurang terbentang oleh debugging dan waktu pengembangan, dan dengan demikian waktu untuk pemrograman robot yang sama pada MK dan PLIS akan berbeda Banyak dan berkali-kali. Namun, robot yang bekerja PLIS Ini akan jauh lebih bergetar, lebih tepat dan lebih.

Besi dan program.

DI PLIS Semua pekerjaan harus dilakukan dengan secara manual: untuk menerapkan program apa pun pada PLIS, Anda perlu melacak setiap alarm untuk setiap kabel yang masuk PLIS, untuk mengatur beberapa sinyal dalam sel memori, berhati-hatilah bahwa alarm lain berubah pada saat yang tepat ke sel-sel ini, yang juga Anda lacak atau bahkan menghasilkan, dan pada akhirnya, pengakuan yang ditahan dalam memori yang Anda butuhkan, yang , misalnya, akan pergi ke kaki keluaran tertentu dan akan menghidupkan LED, yang terhubung dengannya. Sebagian dari alarm tidak dalam memori, tetapi misalnya, pada peluncuran bagian tertentu dari algoritma (program). Artinya, dalam bahasa mikroger, kaki ini ditargetkan. Misalnya, kami memiliki di papan kami dalam program kami tiga kaki yang ditargetkan untuk memasukkan beberapa yang tidak terkait (atau terkait) dengan satu algoritma lain yang telah kami laksanakan di Verilog PLIS. Juga dalam program ini, kecuali untuk tiga kaki alamat, kami masih memiliki 20 kaki informasi, yang muncul satu set alarm input (misalnya dari sensor yang berbeda) dengan informasi apa pun (misalnya, suhu air di akuarium dari Sensor suhu air di akuarium). 20 kaki \u003d 20 bit. 3 kaki -3 bit. Ketika sinyal alamat 001 hadir (dari alamat tiga-kaki) - kami memulai algoritma pertama yang menulis 20 alarm informasi dalam 20 sel memori (20 pemicu), maka 20 alarm berikut dikalikan dengan yang diperoleh sebelumnya 20, dan hasilnya Multiplikasi dicatat dalam memori, dan kemudian kirim hasilnya untuk kaki lain, misalnya, di termostat air di akuarium. Tetapi kami akan memindahkan hasil ini hanya ketika kode misalnya 011 akan datang ke kaki alamat kami dan meluncurkan algoritma baca dan transmisi. Yah, tentu saja, "merujuk", "Baca" dan masih mendaftarkan sesuatu dalam manual. Kami membawa setiap alarm untuk setiap jam kerja PLIS Di jalur tertentu, jangan kalah. Kami melanjutkan atau menulis. Kami melipat atau berkembang biak. Jangan lupa menuliskannya. Jangan lupa untuk mengambil sinyal berikutnya dan menulis ke pemicu lain. Bahkan menambahkan pekerjaan yang terikat pada frekuensi clock, sinkronisasi (yang juga diimplementasikan secara manual), kesalahan yang tak terhindarkan pada tahap pengembangan dan debugging dan banyak masalah lain yang tidak ada artikel ini. Sulit. Panjang. Tetapi di pintu keluar, itu bekerja sangat cepat, tanpa gangguan dan rem. Besi!

Sekarang mikrokontroler.. 20 kaki menerima informasi - untuk sebagian besar mikrokontroler Tugas yang mustahil secara fisik. Tapi 8 atau 16 - ya, tolong! 3 Informasi - Mudah! Program? Pada 001, kalikan angka pertama ke yang kedua, pada 011 mengirim hasilnya ke termostat. Segala sesuatu! Cepat. Mudah. Tidak super, tapi segera. Jika sangat kompeten untuk menulis program tanpa gangguan dan rem. Perangkat lunak!

Besi dan Program! Di sini adalah hal utama perbedaan antara FPGA dan mikrokontroler.

DI mikrokontroler. Sebagian besar algoritma yang dipangkas, tetapi sering digunakan sudah dijahit besi (dalam kristal). Anda hanya perlu memanggil perpustakaan yang diinginkan di mana algoritma ini disimpan, sebut dengan nama dan itu akan melakukan semua pekerjaan kotor untuk Anda. Di satu sisi itu nyaman, diperlukan sejumlah kecil pengetahuan tentang perangkat internal chip. Micrick menangani pelacakan sinyal yang diadopsi, dihasilkan, dan dihasilkan, tentang penyimpanan, pemrosesan, penundaan. Semua membuat dirinya sendiri. Dalam kebanyakan tugas mikroproger, ini yang Anda butuhkan. Tetapi jika Anda dengan mudah menggunakan semua fasilitas ini, maka probabilitas pekerjaan yang salah muncul. Besi dan Program!

Kesimpulan

Pengembang prosesor dan mikroprosesor modern awalnya mengembangkan perangkat mereka PLIS. Ya, ya, Anda menebak dengan benar: pertama mereka meniru yang dibuat arsitektur mikrokontroler. Dengan pengembangan dan firmware program pada PLISDan kemudian kecepatan pertunjukan algoritma diukur pada pengaturan tertentu dari blok MK simulasi dan satu atau satu set fungsional dari setiap blok secara terpisah.

Sesuai dengan karakteristik output sinyal, PLIS paling sering dirancang untuk 3.3V, 20, Mikrokontroler. pada 5V, 20mA.

Dibawah mikrokontroler. AVR, berhasil disematkan di platform Arduino, berbagai program terbuka ditulis, satu set rudal yang hebat dikembangkan dalam bentuk sensor, mesin, monitor, dan semua itu hanya milik Anda! Arduino saat ini lebih seperti desainer game untuk anak-anak dan orang dewasa. Namun, jangan lupa bahwa inti dari desainer ini mengelola "rumah pintar", elektronik konsumen modern, peralatan, mobil, pesawat terbang, senjata, dan bahkan pesawat ruang angkasa. Tidak diragukan lagi, desainer seperti itu akan menjadi salah satu hadiah terbaik untuk perwakilan dari setengah kemanusiaan yang kuat.

Pada prinsipnya, semuanya sederhana!

Punya pertanyaan? Tulis komen. Kami akan membalas dan membantu mencari tahu \u003d)

Mari kita berurusan dengan apa yang sebenarnya berbeda dan apa persamaan dari dua jenis perangkat radio-radio digital ini.

Dan mikroprosesor dan mikrokontroler dirancang untuk melakukan beberapa operasi - mereka mengekstrak perintah dari memori dan melaksanakan instruksi ini (mewakili operasi aritmatika atau logika) dan hasilnya digunakan untuk menjaga perangkat output. Dan mikrokontroler dan mikroprosesor dapat secara terus menerus memilih perintah dari memori dan menjalankan instruksi ini saat perangkat ditenagai. Instruksi adalah bit dari diri mereka sendiri. Petunjuk ini selalu diekstraksi dari lokasi penyimpanan mereka, yang disebut memori.

Apa itu mikroprosesor

Mikroprosesor (dalam literatur bahasa AngoyUnit prosesor MPU - Micro ) Mengandung fungsionalitas prosesor pusat komputer, atau CPU (CPU - Central Processing Unit) pada satu semikonduktor kristal (IC - chip integral atau pada cara barat - sirkuit terintegrasi).

Intinya, ini adalah mikrokomputer yang digunakan untuk melakukan operasi aritmatika dan logis, sistem kontrol, penyimpanan dan sistem lainnya.

Mikroprosesor memproses data dari perangkat periferal input dan mentransmisikan data yang diproses ke periferal output.

Ada empat jenis utama prosesor yang berbeda dalam arsitekturnya.

Mikroprosesor dengan serangkaian perintah lengkap (komputer instruksi kompleks, CISC -RHITECUT). Dicirikan nilai tidak tetap dari panjang perintah, pengkodean tindakan aritmatika dengan satu perintah, sejumlah kecil register yang melakukan fungsi yang ditentukan ketat. Contoh dari jenis prosesor ini adalah keluarga X86.

Mikroprosesor dengan set komando yang dikurangi (pengurangan pengaturan komputer set, arsitektur RISC). Biasanya miliki peningkatan kecepatan dengan mengorbankan instruksi untuk menyederhanakan prosesdecoding dan, karenanya, mengurangi waktu eksekusi mereka. Sebagian besar prosesor grafis dikembangkan menggunakan arsitektur jenis ini.

Mikroprosesor dengan set minimum perintah (instruksi minimal set komputer, misc -rhitecut). Tidak seperti arsitektur RISC, mereka menggunakan kata-kata perintah lama di dalamnya, yang memungkinkan Anda melakukan tindakan yang cukup kompleks untuk satu siklus operasi perangkat. Pembentukan "kata perintah" yang panjang dimungkinkan dengan meningkatkan pelepasan perangkat mikroprosesor.

Dalam prosesor supercalar (prosesor superscalar) dan beberapa decoder tim digunakanyang mengunduh karya banyak blok eksekutif. Merencanakan eksekusi aliran komando terjadi secara dinamis dan dilakukan oleh inti komputasi itu sendiri. Contoh dari prosesor dengan jenis arsitektur seperti itu, misalnya korteks A8.

Secara terpisah, saya ingin mengalokasikan mikroprosesor tujuan khusus(ASIC - aplikasi pecific i ntegrated c ircuit). Sebagai berikut dari nama, Dirancang untuk memecahkan tugas tertentu. Tidak seperti mikroprosesor tujuan umum, berlaku di perangkat tertentu dan lakukan karakteristik fungsi tertentu hanya untuk perangkat ini. Spesialisasi pada implementasi kelas fungsi yang sempit mengarah pada peningkatan kecepatan perangkat dan, sebagai aturan, mengurangi biaya sirkuit terintegrasi seperti itu. Contoh mikroprosesor semacam itu mungkin merupakan mikro, yang dirancang khusus untuk manajemen ponsel., chip pengkodean perangkat keras dan sinyal audio dan video decoding - yang disebutpemrosesan sinyal digital, multiprosesor DSP). Dapat diimplementasikan sebagai FPGA (sirkuit terintegrasi logis yang dapat diprogram). Saat mengembangkan prosesor tersebut Untuk menggambarkan fungsionalitasnya menggunakan bahasa Deskripsi Perangkat Keras (HDL - Hardware D Escelccah l Anguage), seperti Verilog dan VHDL.

Sistem berbasis mikroprosesor dibangun kira-kira sebagai berikut.

Seperti yang dapat dilihat, mikroprosesor dalam sistem ini memiliki banyak perangkat bantu, seperti perangkat penyimpanan konstan, RAM, antarmuka serial, timer, port I / O, dll. Semua perangkat ini ditukar dengan perintah dan data dengan mikroprosesor melalui bus sistem. Semua perangkat bantu dalam sistem mikroprosesor eksternal. Bus sistem, pada gilirannya, terdiri dari ban bus yang ditargetkan, bus data dan bus kontrol.

Sekarang, mari kita pertimbangkan mikrokontroler.

Apa itu mikrokontroler

Di bawah ini adalah diagram blok dari mikrokontroler. Apa perbedaan utamanya dari mikroprosesor? Semua referensi perangkat, seperti perangkat penyimpanan konstan, RAM, timer, antarmuka serial, port I / O built-in. Oleh karena itu, tidak perlu membuat antarmuka dengan perangkat bantu ini, dan menghemat banyak waktu untuk pengembang sistem.

Mikrokontroler tidak lain adalah sistem mikroprosesor dengan semua perangkat referensi yang terintegrasi menjadi satu chip. Jika Anda ingin membuat perangkat yang berinteraksi dengan memori eksternal atau unit DAC / ADC, Anda hanya perlu menghubungkan sumber catu daya yang sesuai, rantai pelepasan dan kristal kuarsa (sumber frekuensi jam). Mereka hanya bermasalah untuk diintegrasikan ke dalam kristal semikonduktor.

Kernel mikrokontroler (prosesor pusat) biasanya dibangun berdasarkan arsitektur RISC.

Program yang direkam dalam memori mikrokontroler dapat dilindungi dari kemungkinan baca / tulis selanjutnya, yang melindungi terhadap penggunaannya yang tidak sah.

Bandingkan mikrokontroler dan mikroprosesor

	Mikroprosesor	Mikrokontroler.
Menggunakan	Sistem komputer	Sistem tertanam
Alat	Berisi prosesor pusat, register tujuan umum, pointer stack, penghitung program, timer dan rantai interupsi	Sirkuit mikroprosesor berisi ROM, RAM, I / O perangkat, timer, dan penghitung.
Memori data	Ini memiliki banyak instruksi untuk memindahkan data antara memori dan prosesor.	Ini memiliki satu atau dua instruksi untuk memindahkan data antara memori dan prosesor.
Rantai listrik	Kesulitan tinggi	Cukup bagus
Biaya	Biaya seluruh sistem meningkat	Biaya sistem rendah
Jumlah register	Ini memiliki lebih sedikit register, operasi terutama diproduksi dalam memori.	Memiliki jumlah register yang lebih besar, jadi lebih mudah untuk menulis program
Perangkat memori	Berdasarkan arsitektur Nymanan. Program dan data disimpan dalam modul memori yang sama.	Berdasarkan arsitektur Harvard. Program dan data disimpan dalam modul memori yang berbeda.
Waktu akses	Waktu akses memori dan perangkat input / output lebih besar.	Sedikit waktu akses untuk memori internal dan perangkat I / O.
Besi	Membutuhkan lebih banyak perangkat keras.	Membutuhkan jumlah perangkat keras yang lebih kecil.

Pilihan perangkat yang cocok di mana pengembangan baru Anda akan didasarkan tidak mudah. Perlu untuk menemukan keseimbangan antara harga, kinerja dan konsumsi daya, serta memperhitungkan konsekuensi jangka panjang dari pilihan ini. Misalnya, jika perangkat yang digunakan, baik itu mikrokontroler atau mikroprosesor, akan menjadi dasar sejumlah produk baru.

Apa perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler?

Pertama, mari kita lihat perbedaan antara mikrokontroler (MCU) dan mikroprosesor (MPU). Biasanya, mikrokontroler menggunakan memori flash bawaan di mana programnya disimpan dan dieksekusi. Karena ini, mikrokontroler memiliki waktu mulai yang sangat singkat dan dapat mengeksekusi kode dengan sangat cepat. Satu-satunya batasan saat menggunakan memori bawaan adalah volume terakhirnya. Sebagian besar mikrokontroler yang tersedia di pasaran memiliki jumlah maksimum memori flash ~ 2 megabyte. Untuk beberapa aplikasi, ini mungkin merupakan faktor penting.

Mikroprosesor tidak memiliki batasan pada ukuran memori, karena mereka menggunakan memori eksternal untuk menyimpan program dan data. Program ini biasanya disimpan dalam memori non-volatile, seperti NAND atau memori flash berurutan. Saat memulai, program dimuat ke dalam RAM Dinamis Eksternal dan kemudian dieksekusi. Mikroprosesor tidak dapat berjalan secepat mikrokontroler, tetapi jumlah memori operasional dan non-volatile, yang dapat dihubungkan ke prosesor, dapat mencapai ratusan dan bahkan ribuan megabyte.

Perbedaan lain antara mikrokontroler dan mikroprosesor adalah sistem tenaga. Berkat regulator tegangan built-in, mikrokontroler hanya membutuhkan satu nilai tegangan eksternal. Sementara mikroprosesor membutuhkan beberapa tekanan berbeda untuk kernel, pinggiran, port I / O, dll. Tentang kehadiran tegangan-tegangan ini pada dewan harus merawat pengembang.

Apa yang harus dipilih MPU atau MCU?

Pilihan mikrokontroler atau mikroprosesor ditentukan oleh beberapa aspek spesifikasi perangkat yang dikembangkan. Misalnya, sejumlah saluran antarmuka perifer diperlukan, yang tidak dapat diberikan mikrokontroler. Atau persyaratan untuk antarmuka pengguna tidak dapat dieksekusi menggunakan mikrokontroler, karena tidak memiliki memori dan kecepatan. Memulai dengan perkembangan pertama, kita tahu bahwa produk dapat terus berubah. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk menggunakan beberapa platform jadi sebagai solusi yang lebih baik. Jadi kami akan memperhitungkan stok daya komputasi dan kemampuan antarmuka untuk modifikasi perangkat di masa depan.

Salah satu aspek yang sulit ditentukan adalah kecepatan yang diperlukan untuk kinerja sistem masa depan. Anda dapat mengukur kriteria ini menggunakan daya komputasi yang disebut DHRYSTONE MIPS atau DMIPS (DHRYSTONE adalah tes komputer sintetis, dan MIPS adalah jumlah jutaan instruksi per detik). Misalnya, mikrokontroler ATMEL SAM4 berdasarkan kernel lengan Cortex-M4 menyediakan 150 dmips, dan mikroprosesor di kernel lengan Cortex-A5, seperti Atmel SAM5AD3 dapat menyediakan hingga 850 dmips. Salah satu cara untuk mengevaluasi DMIPS yang diperlukan adalah dengan melihat produktivitas apa yang diperlukan untuk memulai bagian dari aplikasi. Jalankan sistem operasi lengkap (Linux, Android atau Windows CE) untuk bekerja aplikasi Anda akan membutuhkan sekitar 300 - 400 dmips. Dan jika Anda menggunakan aplikasi RTOS, maka hanya 50 DMIPS yang cukup. Saat menggunakan RTOS juga membutuhkan lebih sedikit memori, karena kernel biasanya membutuhkan beberapa kilobyte. Sayangnya, sistem operasi lengkap membutuhkan unit manajemen memori (MMU) untuk peluncurannya, yang pada gilirannya membatasi jenis inti prosesor yang dapat digunakan.

Untuk aplikasi yang memproses jumlah dalam jumlah besar, suplai spesifik DMIP diperlukan. Semakin besar aplikasi berorientasi pada pemrosesan numerik, semakin tinggi probabilitas menggunakan mikroprosesor.

Diskusi serius membutuhkan antarmuka pengguna, baik elektronik rumah tangga atau industri. Konsumen sudah terbiasa menggunakan antarmuka grafis yang intuitif, dan di industri, metode interaksi ini dengan operator semakin banyak digunakan.

Ada beberapa faktor mengenai antarmuka pengguna. Pertama, itu adalah beban komputasi tambahan. Untuk perpustakaan antarmuka seperti Qt, yang banyak digunakan pada Linux`e, juga akan membutuhkan 80-100 dmips. Kedua, ini adalah kompleksitas antarmuka pengguna. Semakin banyak Anda menggunakan animasi, efek dan konten multimedia, semakin tinggi resolusi gambar, semakin besar kinerja dan memori yang akan Anda butuhkan. Karena itu, kemungkinan besar mikroprosesor cocok di sini. Di sisi lain, antarmuka pengguna sederhana dengan gambar statis pada tampilan resolusi rendah dapat diimplementasikan pada mikrokontroler.

Argumen lain yang mendukung mikroprosesor adalah kehadiran pengontrol LCD TFT bawaan. Mikrokontroler kecil memiliki modul seperti itu dalam komposisi mereka. Anda dapat menempatkan pengontrol LCD TFT eksternal dan beberapa driver lain ke mikrokontroler, tetapi Anda perlu memperhitungkan biaya produk pada akhirnya.

Di pasaran sekarang muncul mikrokontroler flash dengan pengontrol LCD TFT, tetapi masih harus ada jumlah RAM bawaan yang cukup untuk mengontrol tampilan. Misalnya, QVGA 320x240 16 warna membutuhkan 150 KB RAM untuk mengekstrak gambar dan memperbarui tampilan. Ini adalah sejumlah besar RAM dan mungkin memerlukan memori eksternal, yang juga akan mempengaruhi biaya.

Antarmuka pengguna grafis yang lebih kompleks, terutama yang menggunakan tampilan lebih dari 4,3 inci, memerlukan penggunaan mikroprosesor. Jika mikroprosesor mendominasi aplikasi di mana antarmuka pengguna digunakan dengan layar TFT warna, maka mikrokontroler adalah raja segmen atau LCD point-matrix dan layar lain dengan antarmuka serial.

Dari sudut pandang komunikasi, sebagian besar mikrokontroler dan mikroprosesor dalam komposisi mereka yang paling populer. Tetapi antarmuka berkecepatan tinggi, seperti port Ethernet HS USB 2.0, 10/100 Mbps atau port Gigabit Ethernet, biasanya hanya memiliki mikroprosesor, karena mereka lebih beradaptasi dengan pemrosesan sejumlah besar data. Pertanyaan kunci di sini adalah keberadaan saluran dan bandwidth yang sesuai untuk memproses aliran data. Aplikasi menggunakan koneksi berkecepatan tinggi dan berorientasi pada sistem operasi memerlukan penggunaan mikroprosesor.

Aspek kunci lain yang menentukan pilihan antara mikrokontroler dan mikroprosesor adalah persyaratan untuk waktu reaksi deterministik aplikasi. Karena kernel prosesor, memori flash built-in dan perangkat lunak dalam bentuk RTOS (sistem operasi real-time) atau kode murni, mikrokontroler pasti akan mengarah melalui kriteria ini.

Bagian terakhir dari diskusi kami akan menyangkut konsumsi energi. Meskipun mikroprosesor memiliki mode berdaya rendah, mikrokontroler khas jauh lebih besar. Selain itu, dukungan perangkat keras eksternal mikroprosesor memperumit terjemahannya ke dalam mode ini. Konsumsi mikrokontroler aktual secara signifikan lebih rendah daripada mikroprosesor. Misalnya, dalam mode hemat daya dengan pelestarian register dan RAM, mikrokontroler dapat mengkonsumsi 10-100 kali lebih sedikit.

Kesimpulan

Pilihan antara mikrokontroler dan mikroprosesor tergantung pada banyak faktor, seperti produktivitas, kemampuan dan pengembangan anggaran.

Secara umum, mikrokontroler biasanya digunakan dalam solusi yang dioptimalkan secara ekonomi di mana nilai produk dan penghematan energi penting. Mereka, misalnya, banyak digunakan dalam aplikasi dengan konsumsi daya ultra rendah, yang membutuhkan daya tahan baterai yang panjang. Misalnya, dalam remote control, meter listrik konsumen, sistem keamanan, dll. Mereka juga digunakan di mana ada perilaku sistem yang sangat deterministik.

Mikroprosesor biasanya digunakan untuk membuat aplikasi fungsional dan kinerja tinggi. Mereka ideal untuk aplikasi industri dan konsumen berdasarkan sistem operasi di mana perhitungan digunakan secara intensif atau pertukaran data berkecepatan tinggi atau antarmuka pengguna yang mahal diperlukan.

Dan terakhir. Pilih pemasok yang menawarkan mikrokontroler atau mikroprosesor yang kompatibel untuk dapat bermigrasi ke atas atau ke bawah, meningkatkan penggunaan kembali perangkat lunak.

Perbedaan antara mikroprosesor dari mikrokontroler. Dan mendapat jawaban terbaik

Jawaban dari Releboy [Guru]
Mikroprosesor adalah perangkat pemrosesan mikro-komputer mikro independen atau masuk yang dibuat dalam bentuk satu atau lebih sirkuit terintegrasi besar (pada kenyataannya, ini adalah otak mikrokontroler). Dengan munculnya komputer mikro satu chip mengikat awal era aplikasi massa otomatisasi komputer di bidang kontrol. Rupanya, keadaan ini dan menentukan istilah "controller" (eng. Controller - controller, perangkat kontrol). Sehubungan dengan resesi produksi domestik dan peningkatan impor teknologi, termasuk komputasi, istilah "mikrokontroler" (MK) memindahkan istilah yang sebelumnya digunakan "komputer mikro tunggal-histeris" dari konsumsi. Paten pertama untuk komputer mikro chip tunggal dikeluarkan pada tahun 1971 oleh insinyur M. Kochen dan Bunu, karyawan Amerika Texas Instruments. Mereka yang menawarkan pada satu kristal tidak hanya prosesor, tetapi juga memori dengan perangkat I / O. Saat mendesain mikrokontroler, perlu untuk mematuhi keseimbangan antara ukuran dan biaya pada satu sisi dan fleksibilitas dan kinerja di sisi lain. Untuk aplikasi yang berbeda, rasio optimal dari ini dan parameter lain mungkin sangat berbeda. Oleh karena itu, ada sejumlah besar jenis mikrokontroler yang berbeda dalam arsitektur modul prosesor, ukuran dan jenis memori terintegrasi, satu set perangkat periferal, jenis perumahan, dll. Sementara prosesor tujuan umum 16-bit telah lama digulingkan oleh model yang lebih produktif, mikrokontroler 8-bit terus digunakan secara luas. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa ada sejumlah besar aplikasi di mana kinerja tinggi tidak diperlukan, tetapi biaya rendah adalah penting. Pada saat yang sama, ada mikrokontroler dengan kemampuan komputasi besar, seperti prosesor sinyal digital. Saat ini, istilah mikrokontroler adalah komputer yang mengontrol perangkat periferal dalam mode otomatis tanpa partisipasi operator. Biasanya beroperasi pada tingkat otomatisasi terendah. Komputer pribadi modern adalah mikrokontroler yang kuat dan berkecepatan tinggi yang bertujuan untuk melakukan sejumlah besar operasi dan fungsi dengan partisipasi operator. Kumpulkan dan proses informasi dari pengontrol. Digunakan pada tingkat otomatisasi yang tinggi.

Jawaban dari Yaerensky.[guru]
seperti yang saya tahu mikroprosesor sudah larangan. Microcanterroller dapat diproses seperti yang Anda inginkan tergantung pada tugas satu dan pengontrol yang sama dapat mengontrol dan bekerja untuk memungkinkan indikator multi-digit dengan kombinasi yang berbeda untuk menghasilkan frekuensi untuk mengelola suite berbagai perangkat bahkan pada RF mengontrol operasi dari antarmuka (misalnya, modem) biasanya digunakan dalam perangkat multifungsi yang relatif mahal tergantung pada perangkat waktu rilis yang berfungsi dapat berbeda sebagaimana didefinisikan oleh program

Jawaban dari Vladimir Nikolaev.[guru]
Mikrokontroler adalah komputer pada mikro yang sama. Dirancang untuk mengontrol berbagai perangkat elektronik dan implementasi interaksi di antara mereka sesuai dengan program yang diletakkan dalam mikrokontroler. Berbeda dengan mikroprosesor yang digunakan dalam komputer pribadi, mikrokontroler berisi perangkat tambahan bawaan. Perangkat ini melakukan tugas-tugas mereka di bawah kendali inti mikroprosesor mikrokontroler.

Anehnya, sebagai bagian kecil dari teknologi telah mengubah wajah komputer pribadi. Dari mikroprosesor komersial pertama (4-bit 4004), yang dikembangkan oleh Intel pada tahun 1971 untuk teknologi mikroprosesor yang lebih maju dan universal 64-bit, pindah ke bidang arsitektur generasi berikutnya yang sama sekali baru. Prestasi di bidang peralatan mikroprosesor membuat perhitungan pribadi lebih cepat dan dapat diandalkan daripada sebelumnya. Jika mikroprosesor adalah jantung dari sistem komputer, mikrokontroler adalah otak. Baik mikroprosesor dan mikrokontroler sering digunakan dalam sinonim satu sama lain karena fakta bahwa mereka memiliki fitur umum dan dirancang khusus untuk aplikasi waktu-nyata. Namun, mereka memiliki perbedaan perbedaan.

Apa itu mikroprosesor?

Mikroprosesor adalah chip berbasis silikon terintegrasi, yang hanya memiliki prosesor pusat. Ini adalah jantung dari sistem komputer yang dimaksudkan untuk melakukan berbagai tugas yang terkait dengan data. Mikroprosesor tidak memiliki RAM, ROM, IO kontak, timer dan perangkat periferal lainnya pada chip. Mereka harus ditambahkan dari luar untuk membuatnya berfungsi. Ini terdiri dari ALU, yang memproses semua operasi aritmatika dan logis; unit kontrol yang mengontrol dan mengontrol aliran instruksi di seluruh sistem; dan mendaftar array, yang menyimpan data dari memori untuk akses cepat. Mereka ditujukan untuk aplikasi tujuan umum, seperti operasi logika di sistem komputer. Sederhananya, ini adalah prosesor yang berfungsi penuh pada satu sirkuit terintegrasi yang digunakan oleh sistem komputer untuk melakukan pekerjaannya.

Apa itu mikrokontroler?

Mikrokontroler mirip dengan komputer mini dengan prosesor, serta RAM, ROM, port serial, timer dan perangkat i / o perifer yang dibangun menjadi satu chip. Ini dirancang untuk melakukan tugas-tugas spesifik yang membutuhkan tingkat kontrol tertentu, seperti remote control televisi, panel display LED, jam cerdas, kendaraan, kontrol lalu lintas, kontrol suhu, dll. Ini adalah perangkat berkualitas tinggi dengan mikroprosesor, memori dan port I / O pada satu chip. Ini adalah otak dari sistem komputer yang berisi skema yang cukup untuk melakukan fungsi-fungsi tertentu tanpa memori eksternal. Karena tidak ada komponen eksternal, konsumsi daya kurang, yang membuatnya ideal untuk perangkat yang berjalan pada baterai. Percakapan sederhana, mikrokontroler adalah sistem komputer yang lengkap dengan peralatan eksternal yang lebih kecil.

Perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler

1) Teknologi yang digunakan dalam mikroprosesor dan mikrokontroler

Mikroprosesor adalah chip silikon multi-tujuan yang dapat diprogram yang merupakan komponen paling penting dalam sistem komputer. Ini seperti jantung sistem komputer yang terdiri dari ALU (unit logis aritmatika), unit kontrol, decoder perintah, dan berbagai register. Mikrokontroler, di sisi lain, adalah jantung dari sistem bawaan, yang merupakan produk sampingan dari teknologi mikroprosesor.

2) mikroprosesor dan arsitektur mikrokontroler

Mikroprosesor hanyalah sirkuit terintegrasi tanpa RAM, ROM atau I / O Kontak. Pada dasarnya, ini mengacu pada prosesor pusat sistem komputer, yang menghilangkan, menafsirkan dan menjalankan perintah yang ditransmisikan ke dalamnya. Ini termasuk fungsi CPU ke dalam satu sirkuit terintegrasi. Mikrokontroler, di sisi lain, adalah perangkat yang lebih kuat yang berisi skema mikroprosesor dan memiliki RAM, IO dan prosesor dalam satu chip.

3) Pengoperasian mikroprosesor dan mikrokontroler

Untuk mikroprosesor, diperlukan bus eksternal untuk terhubung ke perangkat periferal, seperti RAM, ROM, analog dan io digital, serta port serial. ALU melakukan semua operasi aritmatika dan logis yang berasal dari memori atau input perangkat dan melakukan hasil pada perangkat output. Mikrokontroler adalah perangkat kecil dengan semua perangkat periferal yang tertanam dalam satu chip, dan dirancang untuk melakukan tugas-tugas tertentu, seperti melaksanakan program untuk mengelola perangkat lain.

4) Memori data dalam mikroprosesor dan mikrokontroler

Memori data adalah bagian dari gambar, yang berisi register fungsi khusus dan register tujuan umum. Untuk sementara menyimpan data dan mempertahankan hasil perantara. Mikroprosesor melakukan beberapa instruksi yang disimpan dalam memori dan mengirim hasil ke output. Mikrokontroler berisi satu atau lebih prosesor bersama dengan RAM dan perangkat periferal lainnya. CPU mengekstrak instruksi dari memori dan melakukan hasil.

5) Penyimpanan dalam mikroprosesor dan mikrokontroler

Mikroprosesor didasarkan pada arsitektur latar belakang Nimanan (juga dikenal sebagai model latar belakang Neumanna dan arsitektur Princeton), di mana unit kontrol menerima perintah, menugaskan sinyal kontrol dengan perangkat keras dan menerjemahkannya. Idenya adalah menyimpan instruksi dalam memori bersama dengan data di mana instruksi beroperasi. Mikrokontroler, di sisi lain, didasarkan pada arsitektur Harvard, di mana instruksi dan program-program ini disimpan secara terpisah.

6) Aplikasi mikroprosesor dan mikrokontroler

Mikroprosesor adalah perangkat memori massal dengan satu chip dan tertanam dalam beberapa aplikasi, seperti spesifikasi kontrol, kontrol lalu lintas, kontrol suhu, alat uji, sistem pemantauan waktu-nyata dan banyak lagi. Commocontroller terutama digunakan dalam sirkuit listrik dan elektronik dengan Kontrol otomatis, seperti instrumen medis berkualitas tinggi, sistem kontrol mesin otomotif, pengisi daya surya, mesin slot, kontrol lalu lintas, perangkat kontrol industri, dll.

Mikroprosesor Mikrokontroler: Tabel komparatif

Ringkasan Mikroprosesor dan Mikrokontroler

Perbedaan utama antara istilah-istilah ini adalah keberadaan perangkat periferal. Tidak seperti mikrokontroler, mikroprosesor tidak memiliki memori bawaan, ROM, port serial, timer dan perangkat periferal lainnya yang membentuk sistem. Untuk interaksi dengan perangkat periferal, ban eksternal diperlukan. Di sisi lain, mikrokontroler memiliki semua perangkat periferal, seperti prosesor, RAM, ROM dan IO, dibangun menjadi satu chip. Ini memiliki ban kontrol internal yang tidak tersedia untuk desainer. Karena semua komponen dikemas dalam satu chip, itu kompak, yang membuatnya ideal untuk aplikasi industri skala besar. Mikroprosesor adalah jantung dari sistem komputer, dan mikrokontroler adalah otak.