Altera-Cyclone და Arduino

შეკითხვის არსი. განსხვავება FPGA და Microcontroller- ს შორის

თითოეული ახალბედა მიკროპროგერი თავის განვითარების გარკვეულ ეტაპზე სთხოვს, როგორც საკითხი განსხვავება Plis- ს შორის (Altera ან Xilinx) და მიკროკონტროლერი (მიკროპროცესორი)?

თქვენ წაიკითხეთ ფორუმი - ბიზნეს მცოდნეები წერენ, რომ ეს არის სრულიად განსხვავებული რამ, რაც არ შეიძლება შედარებით, ამტკიცებს, რომ მათ განსხვავებული აქვთ არქიტექტურა. თქვენ წაიკითხეთ სახელმძღვანელო Verilog ან C ++ - და სხვა მსგავსი ოპერატორები მსგავსი ფუნქციონირებით, მაშინაც კი, სინტაქსი მსგავსია და რატომ განსხვავებულია? თქვენ წასვლა squirrel - არსებობს LED- ები (ან თუნდაც მხოლოდ ნათელი ნათურებით) ერთად Fpga. Blink, უყუროთ პროექტებს Arduino - აწარმოებს რობოტები არსებობს. შეჩერება!

მაგრამ ახლა მოდით შეჩერება და ვთხოვ საკუთარ თავს: რატომ სილამიდის ჩასვლა - სულელურად ნათურა, და Arduino არის ჭკვიანი რობოტი? ყოველივე ამის შემდეგ, პირველი და მეორე, როგორც ჩანს, პროგრამირებადი მოწყობილობა, მართლაც სილამიდის ჩასვლა შესაძლებლობები რობოტი არ არის?

გარკვეულწილად კითხვის არსი "რა განსხვავება FPGA და Microcontroller- ს შორის? " ამ მაგალითზე ზუსტად გაიხსნა.

შენიშვნა დაუყოვნებლივ. დანიშნულება სილამიდის ჩასვლა თავდაპირველად არ არის inferior მიკროკონტროლერი(და მიკროპროცესორული, სხვათა შორის, ასევე), უფრო სწორად, ერთი და მეორე ძირითადი ფუნქციები არსებითად იდენტურია - ლოგიკური 0 ან 1-ის გარკვეულ პირობებში, და თუ ვსაუბრობთ სიჩქარით, დასკვნების რაოდენობა (ფეხები ) და კონვეიერის შესაძლებლობები, მაშინ მიკროკონტროლერი წინ სილამიდის ჩასვლამაგრამ ზოგადად შორს. მაგრამ არის ერთი "მაგრამ". ორ სხვადასხვა მოწყობილობაზე იგივე პროგრამული უზრუნველყოფის ალგორითმის განვითარება (Plis და Microcontroller) ის განსხვავდება დროს, ან თუნდაც ათი ჯერ. ზუსტად სილამიდის ჩასვლა აქ, 99% შემთხვევაში, MK ძალიან inferior. და წერტილი არ არის ენების პრობლემაში Verilog., Vhdl. ან Ahdl, და აპარატში თავად სილამიდის ჩასვლა.

პროგრამის ენის ურთიერთქმედების შესახებ FPGA და Microcontroller არქიტექტურით

Fpga.: ამ სილამიდის ჩასვლა და არ არსებობს კომპლექსური ავტომატური ჯაჭვები (სამუშაოს ნაწარმოების ნაწილი). არსებობს მხოლოდ რკინის სადენიანი სიმღერები და მაგისტრალები, შეყვანები, შედეგები, ლოგიკური ბლოკები და მეხსიერების ბლოკები. არსებობს სპეციალური კლასის შორის სიმღერები - სიმღერა Tacting (მიბმული გარკვეული ფეხები, რომლის მეშვეობითაც საათის სიხშირე რეკომენდირებულია).

მთავარი მსახიობი:

მარშრუტი - ლითონი, რომელიც ჩიპი ფენებისთვისაა, არის ელექტროენერგიის დირიჟორი ბლოკებს შორის.

ბლოკები ცალკე ადგილებია საკნების, რომელიც შედგება უჯრედებისგან. ბლოკები ემსახურებიან ინფორმაციის, გამრავლებით, დამატებით და ლოგიკურ ოპერაციებს სიგნალებზე.

საკნები - ჯგუფები რამდენიმე ერთეულიდან რამდენიმე ათეული ტრანზისტორიდან.

ტრანზისტორი TTL ლოგიკის მთავარი ელემენტია.

დასკვნები (ჩიპი ფეხები) - მათ გაცვლა სილამიდის ჩასვლა გარე სამყაროსთან. არსებობს სპეციალური დანიშნულების ფეხები, რომელიც განკუთვნილია firmware, მიღების საათის სიხშირე, ძალა, ისევე როგორც ფეხები, რომლის მიზანიც არის დამონტაჟებული მომხმარებლის პროგრამა. და ისინი, როგორც წესი, ბევრად მეტია მიკროკონტროლერი.

საათი გენერატორი არის გარე ჩიპი, რომელიც ქმნის საათის pulses, რომელზეც ყველაზე მეტად მუშაობა ეფუძნება. სილამიდის ჩასვლა.

დროშა არქიტექტურა. ელემენტების კომპონენტების ურთიერთობა

ბილიკები უკავშირდება ბლოკებს სპეციალური CMOS ტრანზისტორების გამოყენებით. ამ ტრანზისტებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ თავიანთი სახელმწიფო (ღია ან დახურული) ხანგრძლივი დროის განმავლობაში. ტრანზისტორის მდგომარეობა იცვლება, როდესაც სიგნალი წარმოდგენილია კონკრეტული მარშრუტით, რომელიც გამოიყენება მხოლოდ მაშინ, როდესაც პროგრამირების Plis. ისინი., ფირმის დროს, ძაბვა ხორციელდება CMOS ტრანზისტორების ზოგიერთ კომპლექტში. ეს ნაკრები განისაზღვრება firmware პროგრამა. ეს ხდება ზედაპირებისა და გზატკეცილების უზარმაზარი ქსელის კომპლექსური მშენებლობა სილამიდის ჩასვლაერთმანეთისადმი რთული გზა სავალდებულოა ლოგიკური ბლოკების დიდი რაოდენობა. პროგრამაში, თქვენ აღწერს, თუ რომელი ალგორითმი უნდა შესრულდეს და firmware აკავშირებს იმ ელემენტებს, რომლებიც ასრულებს პროგრამას, რომელიც აღწერს პროგრამაში. სიგნალები გზატკეცილზე ბლოკის ბლოკში. და კომპლექსური მარშრუტი გადაეცემა პროგრამას.

არქიტექტურა PLIS (FPGA)

არქიტექტურა Microcontroller

ამ ელემენტში, TTL ლოგიკა, ინდივიდუალური განგაშის დამუშავების ყველა ოპერაცია ხორციელდება. თქვენ მხოლოდ განსაზღვრავთ, თუ რა უნდა გააკეთოთ ერთი ან სხვა კომპლექტი მიღებული სიგნალები და სად უნდა აწარმოოს ეს სიგნალები გადაეცემა. არქიტექტურა მიკროკონტროლერი შედგება მთლიანად სხვა ბლოკებიდან სილამიდის ჩასვლა. ბლოკებს შორის კომუნიკაცია ხორციელდება მუდმივ გზებზე (და არა რეფლექცია). მათ შორის MK ბლოკები, შეგიძლიათ გამოყოთ მთავარი:

მუდმივი მეხსიერება (ROM) - მეხსიერების რომელშიც თქვენი პროგრამა ინახება. იგი მოიცავს ალგორითმებს სამოქმედო და მუდმივებისთვის. გუნდებისა და ალგორითმების ბიბლიოთეკები (კომპლექტი).

RAM (RAM) - მეხსიერების გამოყენება მიკროკონტროლერი დროებითი მონაცემთა შენახვისთვის (როგორც იწვევს სილამიდის ჩასვლა). მაგალითად, რამდენიმე ქმედების გაანგარიშებისას. დავუშვათ, რომ თქვენ უნდა გაამრავლოთ პირველი ნომერი მეორე (1-ის მოქმედებაში), მაშინ მესამე მეოთხე (2 ქმედება) და შედეგი (3 ქმედება). ამ მეხსიერებაში, მეორე მოქმედების 1 მოქმედების შედეგია შეყვანილი, მაშინ 2 მოქმედების შედეგი იქნება წარმოდგენილი. და მაშინ ორივე ეს შედეგები ამოიღებს RAM- სგან 3 ქმედების გამოთვლას.

პროცესორი არის კალკულატორი მიკროკონტროლერი. ეს კომუნიკაცია RAM, ისევე როგორც მუდმივი. საოპერაციო გაანგარიშებით ხდება. მუდმივი პროცესორიდან იღებს ბრძანებებს, რომლებიც ამზადებენ პროცესორს, რათა შეასრულონ გარკვეული ალგორითმები და ქმედებები სიგნალებით საშუალებებით.

I / O პორტები (პორტები) და თანმიმდევრული I / O პორტები - ფეხები მიკროკონტროლერიგანკუთვნილია გარე სამყაროსთან ურთიერთქმედება.

ქრონომეტრები - ბლოკები, რომლებიც შექმნილია ალგორითმების შესრულებისას ციკლის რაოდენობის გამოთვლაზე.

საბურავის კონტროლერი - ბლოკი აკონტროლებს ყველა ბლოკს შორის გაცვლას მიკროკონტროლერი. ეს პროცესი მოითხოვს, გააგზავნოს კონტროლის ბრძანებები, ორგანიზებასა და აძლიერებს კომუნიკაციას კრისტალში.

ჩარევის კონტროლერი არის ბლოკი, რომელიც მოითხოვს გარე მოწყობილობების შეწყვეტის მოთხოვნებს. მოთხოვნის შეწყვეტა - გარე მოწყობილობიდან სიგნალი, რომელიც იუწყება, რომ მას სჭირდება გაცვლითი ინფორმაცია მიკროკონტროლერი.

შიდა მაგისტრალები - მარშრუტები შიგნით მიკროკონტროლერი ბლოკებს შორის ინფორმაციის გაცვლისთვის.

საათის გენერატორი არის გარე ჩიპი, რომელიც აწარმოებს საათის იმპულსებს, რომელზეც ყველა სამუშაო Microcontroller.

მიკროკონტროლის ბლოკების კომპონენტების ურთიერთობა

-ში მიკროკონტროლერი, წელს განსხვავება -დან სილამიდის ჩასვლასამუშაო ხდება ზემოთ ჩამოთვლილ ბლოკებს შორის კომპლექსური არქიტექტურაპროგრამის განვითარების პროცესის ხელშეწყობა. როდესაც firmware, თქვენ შეცვლით მხოლოდ მუდმივი მეხსიერება, რომელიც ეყრდნობა ყველა სამუშაო MK.

FPGA და Microcontroller- ის მთავარი განსხვავება

FPGA არის stitched რკინის დონეზე, თითქმის მთელი ფართობი ბროლის. სიგნალები გაივლიან ტრანზისტორების კომპლექსურ ჯაჭვებს. მიკროპროცესორი არის რკინის პროგრამის დონეზე, ჯგუფების მიერ სიგნალები, ბლოკადან ბლოკადან - ბლოკადან, პროცესორიდან, RAM- ისთვის, პროცესორით, პროცესორით, პროცესორით, პროცესორიდან I / O პორტები, საწყისი I / O პორტებიდან RAM, საწყისი RAM ... და ასე შემდეგ. დასკვნა: იმის გამო, რომ არქიტექტურა PLIS გაიმარჯვებს სიჩქარე და ფართო კონვეიერის შესაძლებლობები, MK იგებს მარტივად წერის ალგორითმები. პროგრამების აღსაწერად მარტივი გზა, ფანტაზიის დეველოპერი მიკროკონტროლერი ნაკლებად fidged მიერ გამართვის და განვითარების დრო, და ამით დრო პროგრამირების იგივე რობოტი MK და სილამიდის ჩასვლა იქნება განსხვავებულია ბევრი და არაერთხელ. თუმცა, რობოტი მუშაობს სილამიდის ჩასვლა ეს იქნება ბევრი shunter, უფრო ზუსტად და სხვა.

რკინის და პროგრამა.

-ში სილამიდის ჩასვლა ყველა სამუშაო უნდა გაკეთდეს ხელით: ნებისმიერი პროგრამის განხორციელების მიზნით სილამიდის ჩასვლა, თქვენ უნდა აკონტროლოთ ქვემოთ თითოეული განგაში თითოეული გაყვანილობა შემოდის სილამიდის ჩასვლა, მეხსიერების უჯრედებში რამდენიმე სიგნალის მოწყობა, ზრუნვა, რომ სხვა სიგნალი ამ უჯრედებს სწორად მიიჩნევდა, რაც თქვენ ასევე აკონტროლებს ან თუნდაც გენერირებას, ხოლო საბოლოო ჯამში, მეხსიერებაში დაკავებული აღიარებული გჭირდებათ სიგნალი, რომელიც გჭირდებათ მაგალითად, მაგალითად, გარკვეულ გამომავალ ფულს წავა და ხელმძღვანელობს LED- ს, რომელიც მასთან არის დაკავშირებული. სიგნალის ნაწილი არ არის მეხსიერებაში, მაგრამ მაგალითად, ალგორითმის (პროგრამის) გარკვეული ნაწილის გაშვების შესახებ. ეს არის მიკროპროგერის ენაზე, ეს ფეხები მიზნად ისახავს. მაგალითად, ჩვენ გვყავს ჩვენი საბჭო ჩვენი პროგრამის სამი მიზნობრივი ფეხები, რათა მოიცავდეს ერთმანეთთან დაკავშირებულ (ან მასთან დაკავშირებულ) ერთმანეთთან, რომლითაც ჩვენ ვესილოგში შევქმენით სილამიდის ჩასვლა. ასევე პროგრამაში, გარდა სამი მისამართების, ჩვენ ჯერ კიდევ 20 საინფორმაციო ფეხები, რომელიც მოდის კომპლექტი შეყვანის სიგნალიზაცია (მაგალითად სხვადასხვა სენსორების) ნებისმიერი ინფორმაცია (მაგალითად, წყლის ტემპერატურა აკვარიუმიდან წყლის ტემპერატურის სენსორი აკვარიუმში). 20 ფეხები \u003d 20 ბიტი. 3 ფეხები -3 ბიტი. როდესაც მისამართი სიგნალი 001 მოდის (სამი ფეხი მისამართებიდან) - ჩვენ ვიწყებთ პირველ ალგორითმს, რომელიც 20 მეხსიერების უჯრედებში 20 საინფორმაციო სიგნალს წერს, შემდეგ კი 20 სიგნალი გამრავლებულია 20-ზე და შედეგს გამრავლების მეხსიერებაში ჩაწერილია და შემდეგ გააგზავნეთ შედეგი სხვა ფეხებისთვის, მაგალითად, წყლის თერმოსტატი აკვარიუმში. მაგრამ ჩვენ ამ შედეგს გადავდგამთ მხოლოდ მაშინ, როდესაც მაგალითად კოდი 011 მოვა ჩვენი მისამართის ფეხებზე და წაიკითხეთ და გადაცემის ალგორითმი. კარგად, ბუნებრივად, "გულისხმობდა", "წაიკითხეთ" და მაინც დარეგისტრირდეთ სახელმძღვანელოში. ჩვენ თითოეულ სიგნალს ვატარებთ თითოეულ საათს სილამიდის ჩასვლა გარკვეულ გზას, არ დაკარგავს. ჩვენ გავაგრძელებთ ან წერს. ჩვენ უნდა ჩამოყაროს ან გავამრავლოთ. ნუ დაივიწყებთ. ნუ დაივიწყებთ მომდევნო სიგნალს და წერენ სხვა ტრიგერებს. თუნდაც დაამატოთ სამუშაო საათის სიხშირე, სინქრონიზაცია (რომელიც ასევე ხორციელდება ხელით), გარდაუვალი შეცდომები განვითარებისა და გამართვის ეტაპებზე და ამ მუხლში, რომელიც ამ სტატიაში უბრალოდ უაზროა. რთულია. ხანგრძლივი. მაგრამ გასასვლელი, იგი მუშაობს სუპერ სწრაფად, გარეშე glitches და მუხრუჭები. რკინის!

ახლა მიკროკონტროლერი. ინფორმაციის მიღების შესახებ 20 ფეხები - საუკეთესო მიკროკონტროლერები ფიზიკურად შეუძლებელი ამოცანაა. მაგრამ 8 ან 16 - დიახ, გთხოვთ! 3 ინფორმაცია - მარტივი! პროგრამა? 001- ზე, პირველ რიგში, პირველ რიგში, 011-ზე თერმოსტატის შედეგების გაგზავნა. ყველაფერი! Სწრაფი. ადვილად. არ არის სუპერ, მაგრამ დაუყოვნებლივ. თუ ეს ძალიან კომპეტენტურია პროგრამის წერა და მუხრუჭების გარეშე. პროგრამული უზრუნველყოფა!

რკინის და პროგრამა! აქ მთავარია განსხვავება FPGA და Microcontroller- ს შორის.

-ში მიკროკონტროლერი უმრავლესობა დამსხვრეული, მაგრამ ხშირად გამოიყენება ალგორითმები უკვე sewn რკინის (კრისტალი). თქვენ მხოლოდ უნდა მოვუწოდებთ სასურველ ბიბლიოთეკას, რომელშიც ეს ალგორითმი ინახება, მოვუწოდებთ მას სახელით და ეს გააკეთებს ყველა ბინძურ სამუშაოს თქვენთვის. ერთის მხრივ, ეს მოსახერხებელია, ის მოითხოვს მცირე რაოდენობის ცოდნას ჩიპის შიდა მოწყობილობაზე. Micrick ზრუნავს თვალთვალის მიღების, გენერირებული და შედეგად სიგნალები, მათი შენახვის, გადამუშავების, დაგვიანებით. ყველა თავის თავს. უმეტეს მიკროპროგერულ ამოცანებში, ეს არის ის, რაც გჭირდებათ. მაგრამ თუ ადვილად გამოიყენებთ ყველა ამ კეთილდღეობას, მაშინ არასწორი მუშაობის ალბათობა წარმოიქმნება. რკინის და პროგრამა!

დასკვნა

თანამედროვე პროცესორი და მიკროპროცესორული დეველოპერები თავდაპირველად განვითარდება მათი მოწყობილობები სილამიდის ჩასვლა. დიახ, დიახ, სწორად ვხვდები: პირველ რიგში ისინი ქმნიან შექმნას microcontroller არქიტექტურა პროგრამის განვითარებისა და ფირმის მეშვეობით სილამიდის ჩასვლადა მაშინ ალგორითმების შესრულების სიჩქარე იზომება იმიტირებული MK ბლოკების კონკრეტული მოწყობისა და თითოეული ბლოკის ფუნქციურად ცალკე.

სიგნალის გამომავალი მახასიათებლების მიხედვით, სილამიდის ჩასვლა ყველაზე ხშირად განკუთვნილია 3.3V, მე -20, მიკროკონტროლერი 5V, 20mA.

ქვეშ მიკროკონტროლერი AVR, წარმატებით ჩართული Arduino პლატფორმა, სხვადასხვა ღია პროგრამების არის დაწერილი, დიდი კომპლექტი რაკეტები შემუშავებულია სენსორების, ძრავების, მონიტორინგის სახით, და ყველა თქვენი საკუთარი! Arduino ამჟამად უფრო მოსწონს თამაშის დიზაინერი ბავშვებისა და მოზარდებისათვის. თუმცა, არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ ამ დიზაინერის ბირთვი "სმარტ სახლებს", თანამედროვე სამომხმარებლო ელექტრონულ, ტექნიკას, მანქანებს, თვითმფრინავებს, იარაღს და კოსმოსურ ხომალდსაც მართავს. ეჭვგარეშეა, ასეთი დიზაინერი ერთ-ერთი საუკეთესო საჩუქარია კაცობრიობის ძლიერი ნახევარი.

პრინციპში ყველაფერი მარტივია!

აქვს კითხვები? Დაწერე კომენტარი. ჩვენ გამოეხმაუროთ და გავითვალისწინებთ \u003d)

მოდით გაუმკლავდეთ იმას, რაც მათ რეალურად განსხვავდებიან და რა არის ამ ორი ტიპის ციფრული რადიო-ელექტრონული მოწყობილობების მსგავსება.

მიკროპროცესორი და მიკროკონტროლერი განკუთვნილია განახორციელოს ზოგიერთი ოპერაციები - ისინი ამონაწერი ბრძანებები მეხსიერებაში და შეასრულოს ეს ინსტრუქციები (წარმოადგენს არითმეტიკული ან ლოგიკა ოპერაციების) და შედეგი გამოიყენება გამომავალი მოწყობილობების შესანარჩუნებლად. Microcontroller და Microprocessor შეუძლია მუდმივად შეარჩიოს ბრძანებები მეხსიერების და შეასრულოს ეს ინსტრუქციები ხოლო მოწყობილობა იკვებება. ინსტრუქციები თავგანაშია. ეს ინსტრუქციები ყოველთვის მოპოვებული მათი შენახვის ადგილას, რომელსაც მეხსიერება ეწოდება.

რა არის მიკროპროცესორი?

მიკროპროცესორი (ანგელოზ-ენის ლიტერატურაშიMPU - მიკრო პროცესორი ერთეული ) შეიცავს კომპიუტერულ ცენტრს Processor ფუნქციონირებას, ან CPU (CPU - ცენტრალური გადამამუშავებელი ერთეული) ერთ ნახევარგამტარულ კრისტალზე (IC - ინტეგრალური ჩიპი ან დასავლეთი - ინტეგრირებული ჩართვა).

არსებითად, ეს არის მიკროკომპიუტერული, რომელიც გამოიყენება არითმეტიკული და ლოგიკური ოპერაციების, კონტროლის სისტემების, შენახვისა და სხვა სისტემების შესასრულებლად.

მიკროპროცესორი აწარმოებს მონაცემებს შეყვანის პერიფერიული მოწყობილობებისგან და გადამუშავებულ მონაცემებს გამომავალი პერიფერია.

არსებობს ოთხი ძირითადი ტიპის პროცესორები, რომლებიც განსხვავდებიან თავიანთ არქიტექტურაში.

Microprocessors სრული კომპლექტი ბრძანებები (კომპლექსური ინსტრუქცია კომპლექტი კომპიუტერი, CISC -RHITECUT). ხასიათდება ბრძანების სიგრძის არა-ფიქსირებული ღირებულება, არითმეტიკული ქმედებები ერთი ბრძანებით, მცირე რაოდენობის რეესტრში, რომლებიც მკაცრად განსაზღვრულ ფუნქციებს ასრულებენ. ამ ტიპის პროცესების მაგალითია X86 ოჯახი.

მიკროპროცესორები შემცირებული ბრძანების კომპლექტით (შემცირებული ინსტრუქციის კომპლექტი კომპიუტერი, RISC-არქიტექტურა). ჩვეულებრივ გაზრდილი სიჩქარე პროცესის გამარტივების ინსტრუქციის ხარჯზედეკოდირება და, შესაბამისად, შეამციროს მათი აღსრულების დრო. ყველაზე გრაფიკული პროცესორები შემუშავებულია ამ ტიპის არქიტექტურის გამოყენებით.

Microprocessors მინიმალური კომპლექტი ბრძანებები (მინიმალური ინსტრუქცია კომპლექტი კომპიუტერი, MISC -RHITECUT). RISC- ის არქიტექტურისგან განსხვავებით, ისინი სარგებლობენ გრძელვადიან სიტყვებს მათში, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეასრულოთ საკმაოდ კომპლექსური ქმედებები ერთი მოწყობილობის ოპერაციის ციკლისთვის. ხანგრძლივი "ბრძანების სიტყვების" ფორმირება შესაძლებელი გახდა მიკროპროცესორული მოწყობილობების განმუხტვის გზით.

Supercalar პროცესორებში (Superscalar პროცესორები) და გამოიყენება რამდენიმე გუნდი დეკოდერირომ ჩამოტვირთოთ ბევრი აღმასრულებელი ბლოკად. ბრძანების ნაკადის შესრულების დაგეგმვა ხდება დინამიურად და ხორციელდება კომპიუტერული ბირთვიდან. ასეთი ტიპის არქიტექტურის პროცესორის მაგალითი, მაგალითად, Cortex A8.

ცალკე, მინდა გამოყოს სპეციალური დანიშნულების მიკროპროცესორები(ASIC - განაცხადის S PiCific მე ntegrated C Ircuit). როგორც შემდეგნაირად სახელით, შექმნილია კონკრეტული ამოცანის მოსაგვარებლად. ზოგადი დანიშნულების მიკროპროცესორებისგან განსხვავებით, კონკრეტულ მოწყობილობაში ვრცელდება და ამ მოწყობილობისთვის დამახასიათებელი ფუნქციების შესრულება. ვიწრო კლასის ფუნქციების შესრულების სპეციალიზაცია ხელს უწყობს მოწყობილობის სიჩქარის ზრდას და, როგორც წესი, ამცირებს ასეთი ინტეგრირებული მიკროსქემის ღირებულებას. მაგალითები ასეთი მიკროპროცესორების შეიძლება იყოს microcircuit, რომელიც განკუთვნილია მხოლოდ მობილური ტელეფონის მართვისთვის., აპარატურის კოდირების ჩიპები და დეკოდირების აუდიო და ვიდეო სიგნალები - ე.წ.ციფრული სიგნალის დამუშავება, DSP Multiprocessors). შეიძლება განხორციელდეს FPGA (პროგრამირებადი ლოგიკური ინტეგრირებული ჩართვა). ასეთი პროცესორების განვითარებისას მათი ფუნქციონირების აღსაწერად აპარატურის აღწერილობა ენები (HDL - აპარატურა D Escession L Anguage), როგორიცაა Verilog და VHDL.

მიკროპროცესორი დაფუძნებული სისტემები აშენებულია დაახლოებით შემდეგნაირად.

როგორც ჩანს, ამ სისტემაში მიკროპროცესორს მრავალი დამხმარე მოწყობილობა აქვს, როგორიცაა მუდმივი შენახვის მოწყობილობა, RAM, სერიული ინტერფეისი, ტაიმერი, I / O პორტები და ა.შ. ყველა ეს მოწყობილობა გაცვალეს ბრძანებები და მონაცემები მიკროპროცესორი სისტემის ავტობუსით. მიკროპროცესორული სისტემის ყველა დამხმარე მოწყობილობა გარეგანია. სისტემის ავტობუსი, თავის მხრივ, შედგება მიზნობრივი ავტობუსის საბურავის, მონაცემთა ავტობუსის და კონტროლის ავტობუსით.

ახლა, განვიხილოთ მიკროკონტროლერი.

რა არის microcontroller

ქვემოთ არის მიკროკონტროლერის ბლოკის დიაგრამა. რა არის მისი მთავარი განსხვავება მიკროპროცესორიდან? ყველა საცნობარო მოწყობილობა, როგორიცაა მუდმივი შენახვის მოწყობილობა, RAM, Timer, სერიული ინტერფეისი, I / O პორტები ინახება. აქედან გამომდინარე, არ არის საჭირო ინტერფეისების შექმნა ამ დამხმარე მოწყობილობებთან, და სისტემის დეველოპერისთვის ბევრი დრო დაზოგავს.

Microcontroller არაფერია მიკროპროცესორული სისტემა ყველა საცნობარო მოწყობილობით ინტეგრირებული ერთი ჩიპით. თუ გსურთ შექმნათ მოწყობილობა, რომელიც ინტერაქციაში გარე მეხსიერებასთან ან DAC / ADC ერთეულს, თქვენ მხოლოდ უნდა დააკავშიროთ შესაბამისი დენის მიწოდების წყარო, ჩაშვების ჯაჭვი და კვარცის კრისტალი (საათის სიხშირის წყარო). ისინი უბრალოდ პრობლემურია დახვეწილი კრისტალში.

მიკროკონტროლერის ბირთვის (ცენტრალური პროცესორი), ჩვეულებრივ, RISC არქიტექტურის საფუძველზე აშენდა.

Microcontroller- ის მეხსიერებაში ჩაწერილი პროგრამა შეიძლება დაცული იყოს მისი შემდგომი წაკითხვის / წერისგან, რომელიც იცავს თავის არასანქცირებულ გამოყენებას.

შეადარეთ მიკროკონტროლერი და მიკროპროცესორი

	მიკროპროცესორი ქალი	მიკროკონტროლერი
გამოყენება	კომპიუტერული სისტემები	Ჩაშენებული სისტემები
მოწყობილობა	შეიცავს ცენტრალურ პროცესორს, ზოგად დანიშნულ რეესტრს, დასტის მითითებებს, პროგრამულ მრიცხველებს, ტაიმერს და ხელს უშლის ჯაჭვებს	მიკროპროცესორული მიკროსქემის შეიცავს ჩადგმული ROM, RAM, I / O მოწყობილობები, ქრონომეტრები და მრიცხველები.
მონაცემთა მეხსიერება	მას ბევრი ინსტრუქცია აქვს მეხსიერების და პროცესორებს შორის მონაცემების გადაადგილებისთვის.	მას აქვს ერთი ან ორი ინსტრუქცია მეხსიერების და პროცესორებს შორის მონაცემების გადაადგილებისთვის.
ელექტრო ჯაჭვები	მაღალი სირთულე	კარგი საკმარისი
Ხარჯები	მთელი სისტემის ღირებულება იზრდება	დაბალი სისტემის ღირებულება
რეგისტრაციის რაოდენობა	მას აქვს ნაკლები რეესტრი, ოპერაციები ძირითადად წარმოიქმნება მეხსიერებაში.	აქვს მეტი რეგისტრაცია, ამიტომ ადვილია დაწეროთ პროგრამები
მეხსიერების მოწყობილობა	Nymanan- ის არქიტექტურის საფუძველზე. პროგრამა და მონაცემები ინახება იმავე მეხსიერების მოდულში.	ჰარვარდის არქიტექტურის საფუძველზე. პროგრამები და მონაცემები ინახება სხვადასხვა მეხსიერების მოდელებში.
წვდომის დრო	მეხსიერების წვდომის დრო და შეყვანის / გამომავალი მოწყობილობები უფრო დიდია.	პატარა წვდომის დრო ინტეგრირებული მეხსიერებისა და I / O მოწყობილობებისათვის.
გაუთოება	მოითხოვს აპარატურის უფრო მეტ რაოდენობას.	მოითხოვს მცირე რაოდენობით ტექნიკას.

არჩევანი შესაფერისი მოწყობილობა, რომელზეც თქვენი ახალი განვითარება დაფუძნდება ადვილი არ არის. აუცილებელია ბალანსის მოძიება ფასი, შესრულება და ენერგომოხმარება, ასევე გაითვალისწინოს ამ არჩევანის გრძელვადიანი შედეგები. მაგალითად, თუ მოწყობილობა, იქნება ეს მიკროკონტროლერი ან მიკროპროცესორი, გახდება რამდენიმე ახალი პროდუქციის საფუძველი.

რა განსხვავებაა მიკროპროცესორსა და მიკროკონტროლერს შორის?

პირველი, მოდით შევხედოთ განსხვავებას Microcontroller (MCU) და მიკროპროცესორი (MPU). როგორც წესი, მიკროკონტროლერი იყენებს ჩაშენებულ ფლეშ მეხსიერებას, რომელშიც მისი პროგრამა ინახება და შესრულებულია. ამის გამო, Microcontroller აქვს ძალიან მოკლე დაწყების დრო და შეუძლია შეასრულოს კოდი ძალიან სწრაფად. ერთადერთი შეზღუდვა, როდესაც ინტეგრირებული მეხსიერების გამოყენებით მისი საბოლოო მოცულობაა. ბაზარზე ხელმისაწვდომია ყველაზე მიკროკონტროლერი მაქსიმალური მეხსიერების მაქსიმალური ~ 2 მეგაბაიტი. ზოგიერთი განაცხადისთვის ეს შეიძლება იყოს კრიტიკული ფაქტორი.

მიკროპროცესორებს არ აქვთ შეზღუდვები მეხსიერების ზომაზე, რადგან ისინი გარე მეხსიერებას იყენებენ პროგრამისა და მონაცემების შესანახად. პროგრამა, როგორც წესი, ინახება არასტაბილურ მეხსიერებაში, როგორიცაა NAND ან Sequential Flash მეხსიერება. დაწყებისას, პროგრამა დატვირთულია გარე დინამიკურ RAM- ში და შემდეგ შესრულებულია. მიკროპროცესორი ვერ შეძლებს სწრაფად, როგორც მიკროკონტროლერი, მაგრამ ოპერატიული და არასტაბილური მეხსიერების ოდენობა, რომელიც შეიძლება იყოს დამუშავებული პროცესორთან, შეუძლია ასობით და ათასობით მეგაბატის მიღწევა.

Microcontroller- ისა და მიკროპროცესორს შორის კიდევ ერთი განსხვავება არის ძალაუფლების სისტემა. წყალობით ჩაშენებული ძაბვის მარეგულირებელი, Microcontroller მოითხოვს მხოლოდ ერთი გარე ძაბვის ღირებულება. მიუხედავად იმისა, რომ მიკროპროცესორი მოითხოვს რამდენიმე სხვადასხვა სტრესს კერნელის, პერიფერიის, I / O პორტებისათვის და ა.შ. ამ ძაბვის არსებობის შესახებ ფორუმში უნდა იზრუნოს დეველოპერი.

რა უნდა აირჩიოს MPU ან MCU?

მიკროკონტროლერის ან მიკროპროცესორის არჩევანი განისაზღვრება განვითარებული მოწყობილობის დაზუსტების ზოგიერთი ასპექტით. მაგალითად, საჭიროა ასეთი პერიფერიული ინტერფეისის არხების რაოდენობა, რომელიც არ შეიძლება იყოს მიკროკონტროლერისთვის. ან მომხმარებლის ინტერფეისის მოთხოვნები არ შეიძლება შესრულდეს მიკროკონტროლერის გამოყენებით, რადგან მას აკლია მეხსიერება და სიჩქარე. პირველი განვითარება დაიწყო, ჩვენ ვიცით, რომ პროდუქტი შეიძლება შეიცვალოს. ამ შემთხვევაში, შესაძლებელია რამდენიმე მზა პლატფორმის გამოყენება უკეთესი გამოსავალი. ასე რომ, ჩვენ გავითვალისწინებთ კომპიუტერული ძალაუფლებისა და ინტერფეისის შესაძლებლობების მარაგს მოწყობილობის სამომავლო მოდიფიცირებისთვის.

ერთი ასპექტი, რომელიც ძნელია განსაზღვროს, არის მომავალი სისტემის შესრულების სიჩქარე. თქვენ შეგიძლიათ შეამციროთ ეს კრიტერიუმი ე.წ. Computing Power- ის გამოყენებით, რომელიც იზომება Dhrystone MIPS ან DMIPS- ში (Dhrystone არის სინთეზური კომპიუტერების ტესტი და MIPS არის მილიონობით ინსტრუქციის რაოდენობა წამში). მაგალითად, arm cortex-m4 kernel- ზე დაფუძნებული ATMEL SAM4 მიკროკონტროლერი უზრუნველყოფს 150 dmips და მიკროპროცესორი Arm Cortex-A5 ბირთვის, როგორიცაა ATMEL SAM5AD3- ს შეუძლია 850 DMIPS- მდე. საჭირო DMIPS- ის შესაფასებლად ერთი გზა არის იმის დანახვა, თუ რა პროდუქტიულობა საჭიროა განაცხადის ნაწილის დასაწყებად. გაუშვით სრულფასოვანი ოპერაციული სისტემა (Linux, Android ან Windows CE), რათა თქვენი განაცხადი მოითხოვოს დაახლოებით 300 - 400 DMIPs. და თუ იყენებთ RTOS- ის გამოყენებას, მაშინ მხოლოდ 50 dmips საკმარისია. RTO- ს გამოყენებისას ასევე მოითხოვს ნაკლებ მეხსიერებას, რადგან კერნელი ჩვეულებრივ რამდენიმე კილობულს იღებს. სამწუხაროდ, სრულფასოვანი ოპერაციული სისტემა მოითხოვს მეხსიერების მართვის ერთეულს (MMU) მისი გაშვებისთვის, რაც, თავის მხრივ, ზღუდავს პროცესორების ტიპებს, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას.

აპლიკაციებისთვის, რომლებიც დიდი რაოდენობით ნომრებს აწარმოებენ, საჭიროა DMIPS- ის სპეციფიკური მიწოდება. უფრო დიდი განაცხადი ორიენტირებულია რიცხვითი დამუშავების მიმართ, მიკროპროცესორის გამოყენების უფრო მაღალი ალბათობა.

სერიოზული დისკუსია მოითხოვს ინტერფეისს, თუ არა საყოფაცხოვრებო ან სამრეწველო ელექტრონიკა. მომხმარებელმა უკვე იცნობს ინტუიციური გრაფიკული ინტერფეისების გამოყენებას, ხოლო ინდუსტრიაში, ოპერატორთან ურთიერთქმედების ეს მეთოდი უფრო მეტად გამოიყენება.

მომხმარებლის ინტერფეისთან დაკავშირებით რამდენიმე ფაქტორი არსებობს. პირველი, ეს არის დამატებითი გამოთვლითი დატვირთვა. ასეთი ინტერფეისის ბიბლიოთეკაში, როგორც Qt, რომელიც ფართოდ გამოიყენება Linux- ში, დამატებით 80-100 DMIPS- ს სჭირდება. მეორე, ეს არის ინტერფეისის სირთულე. უფრო მეტად იყენებთ ანიმაციებს, ეფექტებს და მულტიმედიურ შინაარსს, მაღალ გამოსახულებას, უფრო მეტ შესრულებას და მეხსიერებას მოგიწევთ. აქედან გამომდინარე, სავარაუდოდ მიკროპროცესორი არის შესაფერისი. მეორეს მხრივ, მარტივი ინტერფეისი სტატიკური გამოსახულება დაბალი რეზოლუციის ჩვენებაზე შეიძლება განხორციელდეს მიკროკონტროლერის შესახებ.

მიკროპროცესორის სასარგებლოდ კიდევ ერთი არგუმენტი არის ჩაშენებული TFT LCD კონტროლერის ყოფნა. პატარა მიკროკონტროლერს ასეთი მოდული აქვს მათ კომპოზიციაში. თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ გარე TFT LCD- ის კონტროლერი და სხვა მძღოლები მიკროკონტროლერისთვის, მაგრამ თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ პროდუქტის ღირებულება ბოლომდე.

ბაზარზე ახლა გამოჩნდება Flash Microcontrollers ერთად TFT LCD კონტროლერები, მაგრამ მაინც უნდა იყოს საკმარისი რაოდენობის ჩაშენებული RAM კონტროლის ჩვენება. მაგალითად, 16-ფერადი QVGA 320x240 მოითხოვს 150 კბ-ს RAM- ს გამოსახულების ამონაწერი და ეკრანის განახლება. ეს საკმაოდ დიდი რაოდენობით RAM და შეიძლება მოითხოვოს გარე მეხსიერება, რომელიც ასევე გავლენას ახდენს ხარჯები.

უფრო რთული გრაფიკული მომხმარებლის ინტერფეისები, განსაკუთრებით კი 4.3 inches ზე მეტი მიკროპროცესორების გამოყენება. თუ მიკროპროცესორები დომინირებენ აპლიკაციებს, სადაც მომხმარებლის ინტერფეისი გამოიყენება ფერადი TFT ეკრანით, მაშინ მიკროკონტროლერები არიან სეგმენტის ან წერტილი-მატრიქსის LCD- ის მეფეები და სხვა ეკრანები სერიული ინტერფეისით.

კომუნიკაციების თვალსაზრისით, ყველაზე მიკროკონტროლერთა და მიკროპროცესორების თვალსაზრისით მათი კომპოზიცია ყველაზე პოპულარულია. მაგრამ მაღალსიჩქარიანი ინტერფეისები, როგორიცაა HS USB 2.0, 10/100 Mbps Ethernet პორტები ან Gigabit Ethernet პორტები, როგორც წესი, მხოლოდ მიკროპროცესორებს, რადგან ისინი უკეთესად ადაპტირებულია დიდი რაოდენობით მონაცემების დამუშავებაზე. მთავარი შეკითხვა აქ არის შესაფერისი არხების არსებობა და მონაცემთა ნაკადის დამუშავება. აპლიკაციები მაღალსიჩქარიანი კავშირებისა და ოპერაციული სისტემის ორიენტირებული გამოყენებით მოითხოვს მიკროპროცესორების გამოყენებას.

Microcontroller- ისა და მიკროპროცესორს შორის არჩევანის განსაზღვრის კიდევ ერთი ძირითადი ასპექტი არის განაცხადის განმსაზღვრელი რეაგირების დროს. პროცესორი ბირთვის, ჩაშენებული ფლეშ მეხსიერება და პროგრამული უზრუნველყოფა RTO- ების სახით (რეალურ დროში) ან სუფთა კოდების სახით, მიკროკონტროლერი აუცილებლად გამოიწვევს ამ კრიტერიუმს.

ჩვენი დისკუსიის საბოლოო ნაწილი ენერგიის მოხმარებას შეეხება. მიუხედავად იმისა, რომ მიკროპროცესორს აქვს დაბალი სიმძლავრის რეჟიმი, ტიპიური მიკროკონტროლერი ბევრად უფრო დიდია. გარდა ამისა, მიკროპროცესორის გარე ტექნიკის მხარდაჭერა ამცირებს ამ რეჟიმებს. მიკროკონტროლერის რეალური მოხმარება მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე მიკროპროცესორი. მაგალითად, ენერგიის დაზოგვის რეჟიმში რეგისტრირებისა და RAM- ის შენარჩუნებით, მიკროკონტროლერი შეიძლება 10-100-ჯერ ნაკლებია.

დასკვნა

Microcontroller- ისა და მიკროპროცესს შორის არჩევანი ბევრ ფაქტორზეა დამოკიდებული, როგორიცაა პროდუქტიულობა, შესაძლებლობები და ბიუჯეტის განვითარება.

ზოგადად, მიკროკონტროლერები, როგორც წესი, გამოიყენება ეკონომიკურად ოპტიმიზებულ გადაწყვეტილებებში, სადაც მნიშვნელოვანია პროდუქციისა და ენერგორენტაბელების ღირებულება. ისინი, მაგალითად, ფართოდ გამოიყენება განაცხადების ულტრა დაბალი ენერგომოხმარება, რომელიც მოითხოვს ხანგრძლივი ბატარეის ცხოვრებას. მაგალითად, დისტანციურ კონტროლებში, სამომხმარებლო ელექტრო მრიცხველების, უსაფრთხოების სისტემების და ა.შ. ისინი ასევე იყენებენ, სადაც სისტემის უაღრესად განმსაზღვრელი ქცევაა.

მიკროპროცესორები ჩვეულებრივ იყენებენ ფუნქციურ და მაღალი ხარისხის პროგრამებს. ისინი იდეალურია სამრეწველო და სამომხმარებლო განაცხადების მიხედვით ოპერაციული სისტემების საფუძველზე, სადაც გათვლებით ინტენსიურად გამოიყენება ან მაღალსიჩქარიანი მონაცემთა გაცვლის ან ძვირადღირებული ინტერფეისი აუცილებელია.

და ბოლო. არჩევა მიმწოდებელი სთავაზობს თავსებადი Microcontrollers ან Microprocessors შეძლებს მიგრაცია ან ქვემოთ, გაზრდის Reuse პროგრამული უზრუნველყოფა.

განსხვავება მიკროპროცესორებს შორის მიკროკონტროლერთან. და საუკეთესო პასუხი მიიღო

პასუხი Releboy [Guru]
მიკროპროცესორი არის დამოუკიდებელი ან შემომავალი მიკრო-კომპიუტერული საინფორმაციო დამუშავების მოწყობილობა, რომელიც შედგება ერთი ან მეტი მსხვილი ინტეგრირებული სქემების სახით (ფაქტობრივად, ეს არის მიკროკონტროლერის ტვინი). ერთ-ერთი ჩიპური მიკრო-კომპიუტერივით, აკონტროლებს კომპიუტერული ავტომატიზაციის მასობრივი გამოყენების ეპოქის დაწყებას კონტროლის სფეროში. როგორც ჩანს, ეს გარემოება და განსაზღვრავს ტერმინი "კონტროლერი" (Eng. კონტროლერი - კონტროლერი, კონტროლის მოწყობილობა). შიდა პროდუქციის რეცესიასთან დაკავშირებით ტექნოლოგიების განვითარების, მათ შორის გამოთვლითი, ტერმინი "მიკროკონტროლერი" (MK) იძულებით გადაადგილებული ტერმინი "მარტოხელა ისტერიული მიკროავტო კომპიუტერი". პირველი პატენტის ერთი ჩიპი მიკრო-კომპიუტერი გაიცა 1971 წელს ინჟინრები მ. კოჩენი და ბუნი, ამერიკული ტეხასის ინსტრუმენტების თანამშრომლები. ეს იყო ისინი, ვინც შესთავაზა ერთი ბროლის არა მხოლოდ პროცესორი, არამედ მეხსიერების I / O მოწყობილობები. Microcontrollers- ის შემუშავებისას აუცილებელია შეასრულოს ბალანსი ზომის ზომებსა და ერთ მხარეს შორის და სხვა პროცესზე. სხვადასხვა პროგრამებისთვის, ამ და სხვა პარამეტრების ოპტიმალური თანაფარდობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. აქედან გამომდინარე, არსებობს დიდი რაოდენობით მიკროკონტროლები, რომლებიც განსხვავდებიან პროცესორის მოდულის არქიტექტურაში, ინტეგრირებული მეხსიერების ზომისა და ტიპის, პერიფერიული მოწყობილობების კომპლექტი, სახლების ტიპი და სხვა. 16-ბიტიანი ზოგადი დანიშნულების პროცესორები უკვე დიდი ხანია სრულად outsted მეტი პროდუქტიული მოდელები, 8-bit microcontrollers კვლავაც ფართოდ გამოიყენება. ეს არის განმარტებული იმით, რომ არსებობს დიდი რაოდენობით განაცხადები, რომელშიც მაღალი ხარისხის არ არის საჭირო, მაგრამ დაბალი ღირებულება მნიშვნელოვანია. ამავდროულად, არსებობს მიკროკონტროლერი დიდი კომპიუტერული შესაძლებლობებით, როგორიცაა ციფრული სიგნალის პროცესორები. დღეს, Term Microcontroller არის კომპიუტერი, რომელიც აკონტროლებს პერიფერიული მოწყობილობების ავტომატურ რეჟიმში ოპერატორის მონაწილეობის გარეშე. როგორც წესი, მოქმედებს ავტომატიზაციის ყველაზე დაბალი დონე. თანამედროვე პერსონალური კომპიუტერი არის ძლიერი და მაღალსიჩქარიანი მიკროკონტროლერები, რომლებიც მიზნად ისახავს ოპერატორის მონაწილეობით დიდი რაოდენობით ოპერაციებსა და ფუნქციებს. შეგროვება და დამუშავება ინფორმაცია კონტროლერები. გამოიყენება მაღალი დონის ავტომატიზაციის.

პასუხი იერენსკი[გურუ]
როგორც ვიცი, მიკროპროცესორი უკვე აკრძალულია. Microcanterroller შეიძლება დამუშავდეს, როგორც თქვენ გინდათ დამოკიდებული ამოცანები ერთი და იგივე კონტროლერი შეუძლია გააკონტროლოს და მუშაობს მრავალრიცხოვანი ციფრი მაჩვენებელი სხვადასხვა კომბინაციისთვის, რათა მოხდეს სიხშირის მართვა სხვადასხვა მოწყობილობების ლუქსი ოპერაციის შესახებ ინტერფეისის (მაგალითად, მოდემი), როგორც წესი, გამოიყენება შედარებით არასასურველი მრავალფუნქციური მოწყობილობებით, რაც დამოკიდებულია გათავისუფლების დროის აპარატის ფუნქციურობის მიხედვით, შეიძლება განსხვავდებოდეს პროგრამით განსაზღვრული

პასუხი ვლადიმირ ნიკოლაევი[გურუ]
Microcontroller არის კომპიუტერი იგივე microcircuit. შექმნილია სხვადასხვა ელექტრონული მოწყობილობების კონტროლი და მათ შორის ურთიერთქმედების განხორციელება მიკროკონტროლერის პროგრამის შესაბამისად. მიკროპროცესორებისგან განსხვავებით, პერსონალური კომპიუტერებით, მიკროკონტროლერები შეიცავს ჩამონტაჟებულ დამატებით მოწყობილობებს. ეს მოწყობილობები ასრულებენ თავიანთ ამოცანებს Microcontroller Microprocessor Core- ის კონტროლის ქვეშ.

გასაკვირია, როგორც ტექნოლოგიის მცირე ნაწილი პირადი კომპიუტერების სახე შეიცვალა. პირველი კომერციული მიკროპროცესორიდან (4-ბიტიანი 4004), რომელიც 1971 წელს Intel- ის მიერ შემუშავებული იყო უფრო მოწინავე და უნივერსალური 64-ბიტიანი Itanium 2, მიკროპროცესორული ტექნოლოგია, რომელიც მომდევნო თაობის არქიტექტურის სრულიად ახალ სფეროში გადავიდა. მიკროპროცესორული აღჭურვილობის სფეროში მიღწევები უფრო სწრაფად და საიმედოდ გააკეთა, ვიდრე ოდესმე. თუ მიკროპროცესორი არის კომპიუტერული სისტემის გული, Microcontroller არის ტვინი. ორივე მიკროპროცესორი და მიკროკონტროლერი ხშირად გამოიყენება სინონიმებში ერთმანეთზე, იმის გამო, რომ მათ აქვთ საერთო თვისებები და სპეციალურად შექმნილია რეალურ დროში განაცხადებზე. თუმცა, მათ აქვთ მათი წილი განსხვავებები.

რა არის მიკროპროცესორი?

მიკროპროცესორი არის ინტეგრირებული სილიკონის დაფუძნებული ჩიპი, რომელსაც აქვს მხოლოდ ცენტრალური პროცესორი. ეს არის კომპიუტერული სისტემის გული, რომელიც მიზნად ისახავს მონაცემების მქონე მრავალფეროვან ამოცანებს. მიკროპროცესორებს არ გააჩნიათ RAM, ROM, iO კონტაქტები, ქრონომეტრები და სხვა პერიფერიული მოწყობილობები ჩიპზე. ისინი უნდა დაემატოს გარეთ, რათა მათ ფუნქციონალური. იგი შედგება ალუისგან, რომელიც ყველა არითმეტიკურ და ლოგიკურ ოპერაციას აწარმოებს; საკონტროლო ერთეული, რომელიც აკონტროლებს და აკონტროლებს მთელ სისტემას ინსტრუქციების ნაკადს; და რეგისტრაცია Array, რომელიც ინახავს მონაცემების მეხსიერების სწრაფი ხელმისაწვდომობის. ისინი განკუთვნილია ზოგადი დანიშნულების განაცხადებისათვის, როგორიცაა კომპიუტერული სისტემის ლოგიკური ოპერაციები. მარტივად რომ ვთქვათ, ეს არის სრულად ფუნქციონალური პროცესორი ერთ ინტეგრირებულ მიკროსქემზე, რომელიც იყენებს კომპიუტერულ სისტემას თავისი მუშაობის შესასრულებლად.

რა არის მიკროკონტროლერი?

Microcontroller მსგავსია მინი-კომპიუტერი პროცესორით, ასევე RAM, ROM, სერიული პორტები, ქრონომეტრები და პერიფერიული I / O მოწყობილობები ერთ ჩიპზე. იგი მიზნად ისახავს კონკრეტული ამოცანების შესრულებას, რომელიც მოითხოვს გარკვეულ კონტროლს, როგორიცაა სატელევიზიო დისტანციური კონტროლი, LED ჩვენების პანელი, ინტელექტუალური საათი, სატრანსპორტო კონტროლი, ტემპერატურის კონტროლი და ა.შ. ეს არის მაღალი ხარისხის მოწყობილობა მიკროპროცესორობით, მეხსიერებით და I / O პორტები ერთი ჩიპით. ეს არის კომპიუტერული სისტემის ტვინი, რომელიც შეიცავს საკმარის სქემებს, რათა შეასრულოს გარკვეული ფუნქციები გარე მეხსიერების გარეშე. მას შემდეგ, რაც არ არსებობს გარე კომპონენტები, ენერგომოხმარება ნაკლებია, რაც იდეალურია ბატარეებზე გაშვებისთვის. მარტივი საუბარი, Microcontroller არის სრული კომპიუტერული სისტემა პატარა გარე აღჭურვილობით.

განსხვავება მიკროპროცესორსა და მიკროკონტროლერს შორის

1) ტექნოლოგია გამოიყენება მიკროპროცესორი და მიკროკონტროლერი

მიკროპროცესორი არის პროგრამირებული მრავალმხრივი სილიკონის ჩიპი, რომელიც კომპიუტერულ სისტემაში ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია. ეს ჰგავს კომპიუტერულ სისტემას, რომელიც შედგება ალუ (არითმეტიკული ლოგიკური ერთეული), საკონტროლო ერთეული, ბრძანების დეკოდერები და რეგისტრაციის მასივი. Microcontroller, მეორეს მხრივ, არის ჩაშენებული სისტემის გული, რომელიც არის მიკროპროცესორული ტექნოლოგიის პროდუქტი.

2) მიკროპროცესორი და მიკროკონტროლერის არქიტექტურა

მიკროპროცესორი უბრალოდ ინტეგრირებული მიკროსქემის გარეშე RAM, ROM ან I / O კონტაქტები. ძირითადად, ეს ეხება კომპიუტერულ სისტემას ცენტრალურ პროცესს, რომელიც შლის, განმარტავს და ახორციელებს მასზე გადაცემულ ბრძანებებს. იგი მოიცავს CPU ფუნქციებს ერთ ინტეგრირებულ წრეში. Microcontrollers, მეორეს მხრივ, უფრო ძლიერი მოწყობილობები, რომლებიც შეიცავს მიკროპროცესორული სქემით და აქვს RAM, IO და პროცესორი ერთ ჩიპზე.

3) მიკროპროცესორული და მიკროკონტროლის ოპერაცია

მიკროპროცესორებისთვის, გარე ავტობუსი საჭიროა პერიფერიულ მოწყობილობებთან დაკავშირება, როგორიცაა RAM, ROM, ანალოგი და ციფრული IO, ისევე როგორც სერიული პორტები. ALU ასრულებს მეხსიერების ან შეყვანის მოწყობილობებისგან ყველა არითმეტიკურ და ლოგიკურ ოპერაციას და ასრულებს შედეგებს გამომავალი მოწყობილობებზე. Microcontroller არის პატარა მოწყობილობა ყველა პერიფერიული მოწყობილობით, რომელიც ჩართულია ერთი ჩიპით, და მიზნად ისახავს გარკვეული ამოცანების შესრულებას, როგორიცაა სხვა მოწყობილობების მართვის პროგრამების შესრულება.

4) მიკროპროცესორული და მიკროკონტროლის მონაცემების მეხსიერება

მონაცემთა მეხსიერება არის PIC- ის ნაწილი, რომელიც შეიცავს სპეციალური ფუნქციების რეესტრს და ზოგად დანიშნულ რეესტრს. დროებით ინახავს მონაცემებს და ინარჩუნებს შუალედურ შედეგებს. Microprocessors ასრულებს რამდენიმე ინსტრუქციას, რომელიც ინახება მეხსიერებაში და გამოაგზავნოს შედეგების გამომავალი. Microcontrollers შეიცავს ერთი ან მეტი პროცესორი ერთად RAM და სხვა პერიფერიული მოწყობილობები. CPU ექსტრაქტები ინსტრუქციები მეხსიერებისგან და ასრულებს შედეგებს.

5) შენახვის მიკროპროცესორული და მიკროკონტროლერი

Microprocessors ეფუძნება ნიმანანის ფონდის არქიტექტურას (ასევე ცნობილია, როგორც ნეუმანის ფონური მოდელი და პრინსტონის არქიტექტურა), რომელშიც საკონტროლო ერთეული იღებს ბრძანებებს, აკონტროლებს კონტროლის სიგნალებს აპარატურასთან და დეკოდებს მათ. იდეა არის მეხსიერების ინსტრუქციების შესანახად მონაცემები, რომელზეც მოქმედებს ინსტრუქციები. Microcontrollers, მეორეს მხრივ, ეფუძნება ჰარვარდის არქიტექტურას, სადაც ინსტრუქციები და ეს პროგრამები ცალკე ინახება.

6) მიკროპროცესორი და მიკროკონტროლერის აპლიკაციები

Microprocessors არის მასობრივი მეხსიერების მოწყობილობა ერთი ჩიპით და რამდენიმე განაცხადში, როგორიცაა კონტროლის სპეციფიკაციები, ტრაფიკის კონტროლი, ტემპერატურის კონტროლი, ტესტირების ინსტრუმენტები, რეალურ დროში მონიტორინგის სისტემა და ბევრად უფრო მეტი. Commocontrollers ძირითადად გამოიყენება ელექტრო და ელექტრონული სქემებისა და მოწყობილობებით ავტომატური კონტროლი, როგორიცაა მაღალი ხარისხის სამედიცინო ინსტრუმენტები, საავტომობილო ძრავის კონტროლის სისტემები, მზის დამტენები, სათამაშო მანქანა, მოძრაობის კონტროლი, სამრეწველო კონტროლის მოწყობილობები და ა.შ.

მიკროკონტროლერი მიკროპროცესორი: შედარებითი მაგიდა

შემაჯამებელი მიკროპროცესორული და მიკროკონტროლერი

ამ ტერმინებს შორის ძირითადი განსხვავება არის პერიფერიული მოწყობილობების არსებობა. Microcontrollers- ისგან განსხვავებით, მიკროპროცესორებს არ აქვთ ჩაშენებული მეხსიერება, ROM, სერიული პორტები, ქრონომეტრი და სხვა პერიფერიული მოწყობილობები, რომლებიც სისტემაში შედიან. პერიფერიული მოწყობილობების ურთიერთქმედებისათვის საჭიროა გარე საბურავი. მეორეს მხრივ, Microcontroller აქვს ყველა პერიფერიული მოწყობილობები, როგორიცაა პროცესორი, RAM, ROM და IO, აშენდა ერთი ჩიპი. მას აქვს შიდა კონტროლის საბურავი, რომელიც არ არის ხელმისაწვდომი დიზაინერზე. მას შემდეგ, რაც ყველა კომპონენტი შეფუთულია ერთ ჩიპზე, ეს არის კომპაქტური, რაც იდეალურია ფართომასშტაბიანი სამრეწველო პროგრამებისთვის. მიკროპროცესორი არის კომპიუტერული სისტემის გული და მიკროკონტროლერი ტვინია.