Altera-Cyclone e Arduino

Essência da questão. A diferença entre FPGA e o microcontrolador

Cada microprogador iniciante em um certo estágio de seu desenvolvimento é questionado como a questão do que diferença entre plis. (Altera ou Xilinx) e microcontrolador (microprocessador)?

Você leu os fóruns - os conhecedores de negócios escrevem que estas são coisas completamente diferentes que não podem ser comparadas, argumentando que eles têm diferentes arquitetura. Você leu o manual por verilog ou c ++ - e o outro usa operadores semelhantes com funcionalidade semelhante, até mesmo a sintaxe é semelhante e por que são diferentes? Você vai para o esquilo - há LEDs (ou mesmo apenas lâmpadas) com FPGA. Piscar, assistir projetos em Arduino - Run Robots lá. Pare!

Mas agora vamos parar e perguntar-se: por que com Plis. - Estupidamente lâmpada, e Arduino é um robô inteligente? Afinal, o primeiro e o segundo parece ser um dispositivo programável, realmente Plis. Oportunidades para um robô falta?

Em certa medida a essência da pergunta "o que a diferença entre FPGA e o microcontrolador? Abriu precisamente neste exemplo.

Nota imediatamente. Funcional Plis. Inicialmente não inferior microcontrolador(e o microprocessador, pelo caminho, também), com mais precisão, as principais funções de um e o segundo são essencialmente idênticas - para produzir 0 ou 1 lógico sob certas condições, e se falarmos sobre velocidade, o número de conclusões (pernas ) e capacidades transportadoras, então microcontrolador antes Plis.mas em geral longe. Mas há um "mas". Hora de desenvolver o mesmo algoritmo de software em dois dispositivos diferentes (Plis e microcontrolador) Difere às vezes ou até dez vezes. Exatamente Plis. Aqui, em 99% dos casos, MK é muito inferior. E o ponto não está no problema dos idiomas Verilog., Vhdl. ou AHDL.e no próprio dispositivo Plis..

Sobre a interação da linguagem do programa com a arquitetura FPGA e microcontrolador

FPGA.: dentro Plis. E não há correntes automatizadas complexas (fazendo parte do trabalho para você). Existem apenas faixas de ferro e rodovias, entradas, saídas, blocos lógicos e blocos de memória. Há uma classe especial entre as faixas - a pista para tática (amarrada a certas pernas através do qual a frequência do relógio é recomendada).

Elenco principal:

A rota - metal, que é para as camadas de cavacos, é um condutor de eletricidade entre blocos.

Blocos são lugares separados no conselho consistindo de células. Blocos servem para memorizar informações, multiplicando, adição e operações lógicas em sinais.

Células - Grupos de várias unidades para várias dezenas de transistores.

O transistor é o elemento principal da lógica TTL.

Conclusões (pernas de chip) - através deles trocam Plis. Com o mundo exterior. Existem pés de propósito especial, projetados para firmware, recebendo freqüência de relógio, energia, bem como pernas, cujo objetivo é instalado pelo usuário no programa. E eles são geralmente muito mais do que isso microcontrolador.

O gerador do relógio é um chip externo que gera pulsos de relógio no qual a maior parte do trabalho é baseada. Plis..

Arquitetura de bandeira. A relação de componentes de elementos

Trilhas estão conectadas a blocos usando transistores CMOS especiais. Esses transistores são capazes de manter seu estado (aberto ou fechado) durante um longo período de tempo. O estado do transistor muda quando o sinal é submetido por uma rota específica, que é usada somente quando programação Plis.. Aqueles. Na época do firmware, a voltagem é realizada em algum conjunto de transistores CMOS. Este conjunto é determinado pelo programa de firmware. Isso ocorre uma construção complexa de uma enorme rede de trilhas e rodovias dentro Plis.Binding Uma maneira difícil para outra é um grande número de blocos lógicos. No programa, você descreve qual algoritmo deve ser executado, e o firmware conecta os itens que executam as funções que você descreve no programa. Sinais correm na estrada do bloco para o bloco. E a rota complexa é dada pelo programa.

Arquitetura plis. (FPGA)

Microcontrolador de arquitetura

Neste elemento, a lógica TTL, todas as operações para o processamento de alarme individual são realizadas independentemente de você. Você só especifica o que fazer com um ou outro conjunto de sinais recebidos e onde produzir esses sinais a serem transmitidos. Arquitetura microcontrolador consiste em completamente de outros blocos do que Plis.. E a comunicação entre os blocos é realizada em rodovias permanentes (e não reflashing). Entre os blocos MK, você pode alocar o principal:

Memória Permanente (ROM) - A memória em que seu programa é armazenado. Inclui algoritmos para ação e constantes. Bem como bibliotecas (conjuntos) de equipes e algoritmos.

RAM (RAM) - Memória Usada microcontrolador Para armazenamento de dados temporário (como acionadores em Plis.). Por exemplo, ao calcular várias ações. Suponha que você precise multiplicar o primeiro número à segunda (primeira ação), depois o terceiro para a quarta (2 ação) e dobrar o resultado (3 ação). Nesta memória, o resultado de 1 ação para o momento da execução do segundo será inserido, então o resultado de 2 ações será submetida. E então ambos os resultados vão da RAM para calcular 3 ações.

O processador é uma calculadora microcontrolador. Comunica-se com o carneiro, bem como com constante. Com o cálculo operacional ocorre. De um processador permanente recebe comandos que fazem com que o processador realize certos algoritmos e ações com sinais nas entradas.

Portas de E / S (portas) e portas de E / S sequenciais - Pernas microcontroladordestinado a interagir com o mundo exterior.

Timers - blocos projetados para calcular o número de ciclos ao realizar algoritmos.

Controlador de pneus - bloco controlando a troca entre todos os blocos em microcontrolador. Ele processa solicitações, enviar comandos de controle, organiza e simplifica a comunicação dentro do cristal.

O controlador de interrupção é um bloco que aceita solicitações para interromper de dispositivos externos. Solicitação de interrupção - um sinal de um dispositivo externo que informa que precisa ser trocado para qualquer informação com microcontrolador.

Rodovias internas - rotas colocadas dentro microcontrolador Para troca de informações entre blocos.

O gerador do relógio é um chip externo que produz impulsos de relógio em que todos microcontrolador de trabalho..

A relação dos componentes dos blocos de microcontrolador

DENTRO microcontrolador, dentro distinção a partir de Plis.O trabalho ocorre entre os blocos acima com um complexo arquiteturaFacilitando o processo de desenvolvimento do programa. Quando o firmware, você muda apenas a memória constante, que depende de todo o trabalho do MK.

A principal diferença de FPGA e microcontrolador

O FPGA é costurado no nível do ferro, quase toda a área do cristal. Sinais passam por cadeias complexas de transistores. O microprocessador é costurado no nível do programa de ferro, os sinais passam por grupos, a partir do bloco para o bloco - da memória para o processador, ao RAM, do processador operacional ao processador, do processador para o processador O Portas, das portas de E / S para Ram, de Ram ... e assim por diante. Conclusão: devido a arquitetura plis. Ganha em rápida capacidade de transportadoras, MK ganha a facilidade de escrever algoritmos. Devido à maneira mais simples de descrever programas, desenvolvedor de fantasia Microcontrolador menos afiada pela depuração e tempo de desenvolvimento, e assim o tempo para programar o mesmo robô em MK e Plis. vai ser diferem Muitas e muitas vezes. No entanto, um robô trabalhando em Plis. Será muito severo, mais precisamente e mais.

Ferro e programa.

DENTRO Plis. Todo o trabalho deve ser feito manualmente: para implementar qualquer programa em Plis., você precisa rastrear cada alarme para cada fiação entrando em Plis., para organizar alguns sinais nas células de memória, tome cuidado para que outro alarme se tornasse no momento certo para essas células, que você também rastreia ou mesmo gera, e no final, os reconhecimentos que detidos na memória envolviam o sinal que você precisa, que , Por exemplo, irá a uma determinada perna de saída e ligará o LED, que está conectado a ele. Uma parte do alarme não está na memória, mas, por exemplo, no lançamento de uma determinada parte do algoritmo (programa). Ou seja, na linguagem do microprogador, essas pernas são direcionadas. Por exemplo, temos em nosso conselho em nosso programa três pernas direcionadas para incluir alguns não relacionados (ou relacionados) uns com os outros algoritmos que implementamos em Verilog em Plis.. Também no programa, exceto para as três pernas de endereço, ainda temos 20 das pernas da informação, que vem um conjunto de alarme de entrada (por exemplo de diferentes sensores) com qualquer informação (por exemplo, a temperatura da água no aquário do sensor de temperatura da água no aquário). 20 pernas \u003d 20 bits. 3 pernas -3 bits. Quando o sinal de endereço 001 vem (a partir dos endereços de três etnas) - iniciamos o primeiro algoritmo que escreve 20 alarmes de informação em 20 células de memória (20 gatilhos), então os 20 alarmes a seguir são multiplicados pelos 20 anteriormente obtidos 20, e o resultado de multiplicação é registrada na memória e, em seguida, enviar o resultado para outras pernas, por exemplo, no termostato de água no aquário. Mas vamos movimentar esse resultado somente quando o código, por exemplo, o exemplo 011 virá às nossas pernas de endereço e iniciará o algoritmo de leitura e transmissão. Bem, naturalmente, "Referindo", "Leia" e ainda registre algo no manual. Nós carregamos cada alarme para cada relógio Plis. Em um determinado caminho, não perca. Nós procedemos ou escrevemos. Nós dobramos ou multiplicamos. Não se esqueça de anotar. Não se esqueça de tomar o próximo sinal e escrever para outros gatilhos. Até mesmo adicionar um emprego amarrado à frequência do relógio, sincronização (que também é implementada manualmente), erros inevitáveis \u200b\u200bnos estágios de desenvolvimento e depuração e um monte de outros problemas que neste artigo são simplesmente sem sentido. Difícil. Longo. Mas na saída, funciona super rapidamente, sem falhas e freios. Ferro!

Agora microcontrolador. 20 pernas no recebimento de informações - para a maioria microcontroladores Tarefa fisicamente impossível. Mas 8 ou 16 - sim, por favor! 3 informações - no Fácil! Programa? Aos 001, multiplique o primeiro número ao segundo, a 011 envie o resultado para o termostato. Tudo! Rápido. Facilmente. Não super, mas prontamente. Se é muito competente escrever um programa sem falhas e freios. Programas!

Ferro e Programa! Aqui está a coisa principal a diferença entre FPGA e o microcontrolador.

DENTRO microcontrolador A maioria dos algoritmos aparados, mas muitas vezes usados \u200b\u200bjá são costurados de ferro (em cristal). Você só precisa ligar para a biblioteca desejada em que esse algoritmo é armazenado, chamá-lo por nome e ele fará todo o trabalho sujo para você. Por um lado, é conveniente, requer um número menor de conhecimento sobre o dispositivo interno do chip. O Micrick cuida do rastreamento de sinais adotados, gerados e resultantes, sobre seu armazenamento, processamento, atraso. Tudo se faz. Na maioria das tarefas do microprogador, é isso que você precisa. Mas se você usar facilmente todas essas comodidades, então a probabilidade de trabalho incorreto surge. Ferro e Programa!

Conclusão

Desenvolvedores de processador moderno e microprocessador inicialmente desenvolvem seus dispositivos em Plis.. Sim, sim, você adivinha corretamente: primeiro eles imitam o criado arquitetura de microcontrolador Com o desenvolvimento e firmware do programa em Plis.E então a velocidade de realização de algoritmos é medida em um determinado arranjo dos blocos MK simulados e um ou outro conjunto de funcional de cada bloco separadamente.

De acordo com as características da saída do sinal, Plis. mais frequentemente projetado para 3.3V, 20, Microcontrolador em 5V, 20mA.

Sob microcontrolador AVR, incorporado com sucesso na plataforma Arduino, uma variedade de programas abertos é escrita, um grande conjunto de mísseis é desenvolvido sob a forma de sensores, motores, monitor e tudo o que é apenas o seu próprio! Arduino é atualmente mais como um designer de jogos para crianças e adultos. No entanto, não se esqueça que o núcleo deste designer gerencia as "casas inteligentes", eletrônicos de consumo modernos, eletrodomésticos, carros, aviões, armas e até naves espaciais. Sem dúvida, esse designer será um dos melhores presentes para qualquer representante de uma metade forte da humanidade.

Em princípio, tudo é simples!

Tem perguntas? Escreva um comentário. Nós responderemos e ajudaremos a descobrir \u003d)

Vamos lidar com o que eles realmente diferem e quais são as semelhanças desses dois tipos de dispositivos eletrônicos digitais.

E o microprocessador e o microcontrolador são projetados para executar algumas operações - eles extraem comandos da memória e executam essas instruções (representando operações aritméticas ou lógicas) e o resultado é usado para manter dispositivos de saída. E o microcontrolador e o microprocessador são capazes de selecionar continuamente comandos da memória e executar essas instruções enquanto o dispositivo é alimentado. As instruções são bits de si mesmas. Essas instruções são sempre extraídas do local de armazenamento, que é chamada de memória.

O que é microprocessador

Microprocessador (em literatura de língua angiaMPU - Micro Processador Unit ) Contém uma funcionalidade do processador de centro de computadores ou CPU (CPU - Unidade de Processamento Central) em um cristal de semicondutores (CI - chip integral ou no circuito integrado de maneira ocidental).

Em essência, este é um microcomputador usado para realizar operações aritméticas e lógicas, sistemas de controle, armazenamento e outros sistemas.

O microprocessador processa os dados dos dispositivos periféricos de entrada e transmite os dados processados \u200b\u200bpara os periféricos de saída.

Existem quatro tipos principais de processadores que diferem em sua arquitetura.

Microprocessadores com um conjunto completo de comandos (Complexo de instrução de instrução, CISC -Rhitecut). Caracterizada o valor não fixo do comprimento do comando, codificando ações aritméticas por um comando, um pequeno número de registros que executam funções estritamente definidas. Um exemplo desse tipo de processador é a família X86.

Microprocessadores com um conjunto de comandos reduzido (computador de ajuste de instrução reduzido, RISC-Architecture). Possuir normalmente aumento da velocidade à custa das instruções para simplificar o processodecodificação e, consequentemente, reduzir seu tempo de execução. A maioria dos processadores gráficos é desenvolvida usando este tipo de arquitetura.

Microprocessadores com um conjunto mínimo de comandos (informática de instrução mínima, misc -rhitecut). Ao contrário da arquitetura RISC, eles usam palavras de comando longas nelas, o que permite realizar ações bastante complexas para um ciclo de operação de dispositivo. A formação de longas "palavras de comando" foi possível aumentar a descarga de dispositivos de microprocessador.

Em processadores supercalares (processadores superscalar) e vários decodificadores de equipe são usadosque baixar o trabalho de muitos blocos executivos. Planejar a execução do fluxo de comando ocorre dinamicamente e é realizada pelo próprio núcleo de computação. Um exemplo de um processador com tal tipo de arquitetura é, por exemplo, córtex A8.

Separadamente, quero alocar microprocessadores de propósito especial(ASIC - Aplicação S Pecífica I NTEGRANDO C IRCUIT). Como segue do nome, Projetado para resolver uma tarefa específica. Ao contrário dos microprocessadores de uso geral, aplique em um dispositivo específico e execute certas funções características apenas para este dispositivo. A especialização na implementação de uma classe estreita de funções leva a um aumento na velocidade do dispositivo e, em regra, reduz o custo de tal circuito integrado. Exemplos de tais microprocessadores podem ser um microcircuit, projetado exclusivamente para gerenciamento de telefones celulares., chips de codificação de hardware e sinais de áudio e vídeo decodificando - o chamadoprocessamento de sinal digital, multiprocessadores DSP). Pode ser implementado como um FPGA (circuito integrado lógico programável). Ao desenvolver esses processadores Para descrever sua funcionalidade use a descrição de hardware Idiomas (HDL - Hardware D Escription L Anguage), como Verilog e VHDL.

Os sistemas baseados em microprocessadores são construídos aproximadamente como se segue.

Como pode ser visto, o microprocessador neste sistema tem muitos dispositivos auxiliares, como um dispositivo de armazenamento constante, ram, interface serial, temporizador, portas de E / S, etc. Todos esses dispositivos são trocados por comandos e dados com um microprocessador através do barramento do sistema. Todos os dispositivos auxiliares no sistema microprocessador são externos. O barramento do sistema, por sua vez, consiste em um pneu de barramento direcionado, barramento de dados e barramento de controle.

Agora, vamos considerar o microcontrolador.

O que é um microcontrolador

Abaixo está um diagrama de blocos de um microcontrolador. Qual é a sua principal diferença do microprocessador? Todos os dispositivos de referência, como um dispositivo de armazenamento constante, ram, temporizador, interface serial, as portas de E / S são embutidas. Portanto, não há necessidade de criar interfaces com esses dispositivos auxiliares, e economiza muito tempo para o desenvolvedor do sistema.

O microcontrolador não é nada além de um sistema de microprocessador com todos os dispositivos de referência integrados em um chip. Se você quiser criar um dispositivo que esteja interagindo com a memória externa ou uma unidade DAC / ADC, você só precisa conectar a fonte de alimentação apropriada, a cadeia de descarga e um cristal de quartzo (fonte de freqüência de relógio). Eles são simplesmente problemáticos para se integrar em um cristal semicondutor.

O kernel do microcontrolador (o processador central) é geralmente construído com base na arquitetura RISC.

O programa registrado na memória do microcontrolador pode ser protegido da possibilidade de sua leitura / gravação subseqüente, que protege contra seu uso não autorizado.

Comparar um microcontrolador e microprocessador

	Microprocessador.	Microcontrolador
Usando	Sistemas de computador	Sistemas embarcados
Dispositivo	Contém um processador central, registros de propósito geral, ponteiros, contadores de programas, temporizador e cadeias de interrupção	O circuito do microprocessador contém os dispositivos incorporados, RAM, dispositivos de E / S, temporizadores e contadores.
Memória de dados	Tem muitas instruções para mover dados entre memória e processador.	Tem uma ou duas instruções para mover dados entre memória e processador.
Correntes elétricas	Alta dificuldade	Bom o suficiente
Despesas	O custo de todo o sistema aumenta	Baixo custo do sistema
Número de registros	Tem menos registros, as operações são produzidas principalmente na memória.	Tem um maior número de registros, por isso é mais fácil escrever programas
Dispositivo de memória	Com base na arquitetura de Nymanan. O programa e os dados são armazenados no mesmo módulo de memória.	Com base na arquitetura de Harvard. Programas e dados são armazenados em diferentes módulos de memória.
Tempo de acesso	O tempo de acesso à memória e os dispositivos de entrada / saída são maiores.	Pouco tempo de acesso para dispositivos internos de memória e E / S.
Ferro	Requer um maior número de hardware.	Requer menor quantidade de hardware.

A escolha de um dispositivo adequado no qual seu novo desenvolvimento será baseado não é fácil. É necessário encontrar um equilíbrio entre preço, desempenho e consumo de energia, bem como levar em conta as conseqüências a longo prazo dessa escolha. Por exemplo, se o dispositivo utilizado, seja um microcontrolador ou microprocessador, se tornará a base de um número de novos produtos.

Qual é a diferença entre o microprocessador e o microcontrolador?

Primeiro, vamos analisar a diferença entre o microcontrolador (MCU) e o microprocessador (MPU). Normalmente, o microcontrolador usa a memória flash interna na qual seu programa é armazenado e executado. Devido a isso, o microcontrolador tem uma hora de início muito curto e pode executar o código muito rapidamente. A única limitação ao usar a memória interna é o seu volume final. A maioria dos microcontroladores disponíveis no mercado tem a quantidade máxima de memória flash ~ 2 megabytes. Para algumas aplicações, isso pode ser um fator crítico.

Os microprocessadores não têm restrições no tamanho da memória, uma vez que usam memória externa para armazenar o programa e os dados. O programa é geralmente armazenado em memória não volátil, como NAND ou memória flash sequencial. Ao iniciar, o programa é carregado em RAM dinâmica externa e depois executado. O microprocessador não é capaz de funcionar tão rapidamente quanto um microcontrolador, mas a quantidade de memória operacional e não volátil, que pode ser conectada ao processador, pode atingir centenas e até milhares de megabytes.

Outra diferença entre o microcontrolador e o microprocessador é o sistema de energia. Graças ao regulador de tensão integrado, o microcontrolador requer apenas um valor de tensão externo. Enquanto o microprocessador requer várias tensões diferentes para o kernel, a periferia, as portas de E / S, etc. Sobre a presença dessas voltagens no conselho deve cuidar do desenvolvedor.

O que escolher MPU ou MCU?

A escolha de um microcontrolador ou microprocessador é determinada por alguns aspectos da especificação do dispositivo desenvolvido. Por exemplo, esse número de canais de interface periféricos é necessário, que não pode ser fornecido com um microcontrolador. Ou os requisitos para a interface do usuário não podem ser executados usando um microcontrolador, porque falta memória e velocidade. Começando com o primeiro desenvolvimento, sabemos que o produto pode continuar a mudar. Nesse caso, é possível usar alguma plataforma acabada com a melhor solução. Portanto, levaremos em conta o estoque de capacidades de energia e interface de computação para modificações futuras do dispositivo.

Um aspecto que é difícil de determinar é a velocidade necessária para o desempenho do sistema futuro. Você pode quantificar esse critério usando o chamado poder de computação que é medido em Dhrystone MIPS ou DMIPS (Dhrystone é um teste de computadores sintéticos, e o MIPS é o número de milhões de instruções por segundo). Por exemplo, o microcontrolador Atmel Sam4 baseado no kernel do braço Cortex-M4 oferece 150 DMIPs, e o microprocessador no kernel do braço Cortex-A5, como Atmel Sam5ad3, pode fornecer até 850 DMIPs. Uma maneira de avaliar os DMIPs necessários é ver qual é necessária produtividade para iniciar a parte do aplicativo. Execute um sistema operacional completo (Linux, Android ou Windows CE) para funcionar que seu aplicativo exige cerca de 300 - 400 dmips. E se você usar para o aplicativo RTOS, apenas 50 dmips é suficiente. Ao usar RTOS também requer menos memória, já que o kernel geralmente leva vários kilobytes. Infelizmente, um sistema operacional completo requer uma unidade de gerenciamento de memória (MMU) para o lançamento, que por sua vez limita o tipo de núcleos do processador que podem ser usados.

Para aplicativos que processam grandes quantidades de números, é necessária uma oferta específica de DMIPS. Quanto maior a aplicação é orientada para o processamento numérico, maior a probabilidade de usar o microprocessador.

Discussão séria requer interface de usuário, se domiciliar ou eletrônica industrial. Os consumidores já se familiarizaram a usar interfaces gráficas intuitivas e na indústria, esse método de interação com o operador é cada vez mais utilizado.

Existem vários fatores em relação à interface do usuário. Primeiro, é uma carga computacional adicional. Para essa biblioteca de interface como QT, que é amplamente usada no Linux, também precisará de 80-100 dmips. Em segundo lugar, esta é a complexidade da interface do usuário. Quanto mais você usar animações, efeitos e conteúdos multimídia, maior a resolução da imagem, maior desempenho e memória que você precisará. Portanto, provavelmente o microprocessador é adequado aqui. Por outro lado, uma interface de usuário simples com uma imagem estática em uma exibição de baixa resolução pode ser implementada em um microcontrolador.

Outro argumento em favor do microprocessador é a presença de um controlador LCD TFT integrado. Pequenos microcontroladores têm tal módulo em sua composição. Você pode colocar um controlador de LCD TFT externo e alguns outros drivers para o microcontrolador, mas você precisa levar em conta o custo do produto no final.

No mercado agora aparecem microcontroladores Flash com controladores de TFT LCD, mas ainda devem haver um número suficiente de RAM embutida para controlar a exibição. Por exemplo, um QVGA 320x240 de 16 cores requer 150 KB de RAM para extrair a imagem e atualizar o visor. Esta é uma grande quantidade de RAM e pode exigir memória externa, que também afetará os custos.

Interfaces gráficas mais complexas de usuário, especialmente aquelas que usam exibições de mais de 4,3 polegadas, exigem o uso de microprocessadores. Se os microprocessadores dominarem os aplicativos em que a interface do usuário é usada com uma tela de TFT colorida, os microcontroladores são reis de LCDs de segmento ou ponto-matriz e outras telas com uma interface serial.

Do ponto de vista das comunicações, a maioria dos microcontroladores e microprocessadores está em sua composição mais popular. Mas interfaces de alta velocidade, como portas Ethernet Mbps HS USB 2.0, 10/100 Mbps ou portas Gigabit Ethernet, geralmente só têm microprocessadores, porque são mais bem adaptados ao processamento de grandes quantidades de dados. A questão chave aqui é a presença de canais adequados e largura de banda para processar o fluxo de dados. Aplicativos usando conexões de alta velocidade e orientação do sistema operacional requer o uso de microprocessadores.

Outro aspecto-chave que determina a escolha entre o microcontrolador e o microprocessador é a exigência de tempo de reação determinista da aplicação. Devido ao kernel do processador, a memória flash integrada e o software na forma do RTOs (sistema operacional de tempo real) ou puro, o microcontrolador definitivamente conduzirá através deste critério.

A parte final de nossa discussão diz respeito ao consumo de energia. Embora o microprocessador tenha modos de baixa potência, um microcontrolador típico é muito maior. Além disso, o suporte externo de hardware do microprocessador complica sua tradução para esses modos. O consumo real do microcontrolador é significativamente menor que o microprocessador. Por exemplo, no modo de poupança de energia com a preservação de registros e RAM, o microcontrolador pode consumir 10-100 vezes menos.

Conclusão

A escolha entre o microcontrolador e o microprocessador depende de muitos fatores, como produtividade, capacidades e desenvolvimento orçamentário.

De um modo geral, os microcontroladores são geralmente usados \u200b\u200bem soluções economicamente otimizadas, onde o valor do produto e economia de energia é importante. Eles, por exemplo, são amplamente utilizados em aplicativos com o consumo de energia ultra baixo, o que requer uma longa duração da bateria. Por exemplo, em controles remotos, medidores elétricos de consumo, sistemas de segurança, etc. Eles também são usados \u200b\u200bonde há um comportamento altamente determinístico do sistema.

Os microprocessadores são geralmente usados \u200b\u200bpara criar aplicativos funcionais e de alto desempenho. Eles são ideais para aplicações industriais e de consumo com base nos sistemas operacionais onde os cálculos são usados \u200b\u200bintensamente ou uma troca de dados de alta velocidade ou uma interface de usuário cara é necessária.

E por ultimo. Escolha um fornecedor que ofereça microcontroladores ou microprocessadores compatíveis para serem capazes de migrar para cima ou para baixo, aumentando a reutilização de software.

A diferença entre microprocessadores de microcontroladores. E tenho a melhor resposta

Resposta de Releboy [Guru]
O microprocessador é um dispositivo de processamento de informações de micro-computador independente ou recebido feita sob a forma de um ou mais grandes circuitos integrados (na verdade, este é um cérebro de microcontrolador). Com o advento do micro-computador de um chip ligado o início da era da aplicação em massa de automação de computador no campo do controle. Aparentemente, esta circunstância e determinou o termo "controlador" (Controlador - controlador, dispositivo de controle). Em conexão com a recessão da produção doméstica e o aumento da importação de tecnologia, incluindo computacional, o termo "microcontrolador" (MK) deslocou o termo anteriormente usado "micro-computador histérico" do consumo. A primeira patente para um micro-computador de chip único foi emitida em 1971 por engenheiros, M. Kochen e Bunu, funcionários dos American Texas Instruments. Eram eles que ofereceram um cristal não apenas o processador, mas também a memória com dispositivos de E / S. Ao projetar microcontroladores, é necessário cumprir o equilíbrio entre tamanhos e custos de um lado e flexibilidade e desempenho do outro. Para diferentes aplicações, a proporção ideal destes e outros parâmetros pode diferir muito. Portanto, há um grande número de tipos de microcontroladores que diferem na arquitetura do módulo do processador, do tamanho e tipo de memória integrada, um conjunto de dispositivos periféricos, o tipo de habitação, etc. Enquanto processadores de finalidade geral de 16 bits Há muito tempo totalmente expulso por modelos mais produtivos, microcontroladores de 8 bits continuam sendo amplamente utilizados. Isso é explicado pelo fato de que há um grande número de aplicativos nos quais o alto desempenho não é necessário, mas o baixo custo é importante. Ao mesmo tempo, existem microcontroladores com grandes capacidades de computação, como processadores de sinal digital. Hoje, o termo microcontrolador é um computador que controla dispositivos periféricos no modo automático sem a participação do operador. Normalmente operam nos níveis mais baixos de automação. Os computadores pessoais modernos são microcontroladores poderosos e de alta velocidade destinados a realizar um grande número de operações e funções com a participação do operador. Colete e processem informações de controladores. Usado em altos níveis de automação.

Resposta de. Yaerensky.[guru]
como eu sei que o microprocessador já está proibição. Um microcanterroller pode ser processado como você deseja dependendo das tarefas um e o mesmo controlador pode controlar e trabalhar para permitir que o indicador de vários dígitos seja uma combinação diferente para gerar a frequência para gerenciar as suítes de vários dispositivos, mesmo no controle RF. da interface (por exemplo, o modem) é geralmente usado em dispositivos multifuncionais relativamente não-caros, dependendo do dispositivo de tempo de liberação funcional serve pode diferir conforme definido por programa

Resposta de. Vladimir Nikolaev.[guru]
O microcontrolador é um computador no mesmo microcircuito. Projetado para controlar vários dispositivos eletrônicos e a implementação de interação entre eles de acordo com o programa estabelecido no microcontrolador. Em contraste com microprocessadores usados \u200b\u200bem computadores pessoais, os microcontroladores contêm dispositivos adicionais integrados. Esses dispositivos executam suas tarefas sob o controle do núcleo do microcontrolador microprocessador.

Surpreendentemente, como uma pequena parte da tecnologia mudou a face de computadores pessoais. Desde o primeiro microprocessador comercial (400 bits 4004), que foi desenvolvido pela Intel em 1971 para um ITANIUM 2 de 64 bits mais avançados e universais, a tecnologia microprocessadora mudou-se para uma esfera completamente nova da arquitetura de próxima geração. Conquistas no campo do equipamento microprocessador tornou os cálculos pessoais mais rápidos e confiáveis \u200b\u200bdo que nunca. Se o microprocessador é o coração do sistema de computador, o microcontrolador é o cérebro. Tanto o microcrocessador quanto o microcontrolador são freqüentemente usados \u200b\u200bem sinônimos entre o fato de que eles têm características comuns e são projetados especificamente para aplicações em tempo real. No entanto, eles têm sua parcela de diferenças.

O que é um microprocessador?

O microprocessador é um chip integrado à base de silicone, que tem apenas um processador central. Este é o coração de um sistema de computador destinado a realizar uma variedade de tarefas associadas a dados. Os microprocessadores não têm RAM, ROM, contatos, temporizadores e outros dispositivos periféricos no chip. Eles devem ser adicionados do lado de fora para torná-los funcionais. Consiste em ALU, que processa todas as operações aritméticas e lógicas; unidade de controle que controla e controla o fluxo de instruções em todo o sistema; e registre o array, que armazena dados da memória para acesso rápido. Eles são destinados a aplicações de uso geral, como operações lógicas no sistema de computador. Basta colocar, este é um processador totalmente funcional em um único circuito integrado que é usado por um sistema de computador para executar seu trabalho.

O que é um microcontrolador?

O microcontrolador é semelhante a um mini-computador com um processador, bem como RAM, ROM, portas seriais, temporizadores e dispositivos de E / S periféricos embutidos em um chip. Ele é projetado para executar tarefas específicas que exigem um certo grau de controle, como o controle remoto de televisão, painel de exibição LED, relógio inteligente, veículos, controle de tráfego, controle de temperatura, etc. Este é um dispositivo de alta qualidade com um microprocessador, memória e portas de E / S em um chip. Estes são cérebros de um sistema de computador que contêm esquemas suficientes para executar determinadas funções sem memória externa. Como não há componentes externos, o consumo de energia é menor, o que o torna ideal para dispositivos em pilhas. Uma simples conversa, um microcontrolador é um sistema completo de computador com equipamentos externos menores.

A diferença entre o microprocessador e o microcontrolador

1) Tecnologia usada em microcessador e microcontrolador

O microprocessador é um chip de silicone multiuso programável que é o componente mais importante no sistema de computador. É como o coração de um sistema de computador consistindo de um ALU (unidade lógica aritmética), uma unidade de controle, decodificadores de comando e uma matriz de registros. O microcontrolador, por outro lado, é o coração do sistema embutido, que é um subproduto da tecnologia de microprocessador.

2) Microprocessador e arquitetura de microcontrolador

O microprocessador é simplesmente um circuito integrado sem contatos RAM, ROM ou E / S. Basicamente, isso se refere ao processador central do sistema de computador, que remove, interpreta e executa os comandos transmitidos a ele. Inclui as funções da CPU em um único circuito integrado. Microcontroladores, por outro lado, são dispositivos mais poderosos que contêm um esquema de microprocessador e têm RAM, IO e processador em um chip.

3) O funcionamento do microprocessador e microcontrolador

Para o microprocessador, é necessário um barramento externo para se conectar a dispositivos periféricos, como RAM, ROM, analógico e IO digital, além de portas seriais. ALU executa todas as operações aritméticas e lógicas provenientes de memória ou dispositivos de entrada e realiza resultados em dispositivos de saída. O microcontrolador é um dispositivo pequeno com todos os dispositivos periféricos incorporados em um chip e é projetado para executar determinadas tarefas, como executar programas para gerenciar outros dispositivos.

4) memória de dados no microcessador e microcontrolador

A memória de dados faz parte da foto, que contém registros de funções especiais e registros de uso geral. Armazena temporariamente os dados e retém resultados intermediários. Os microprocessadores executam várias instruções armazenadas na memória e enviam resultados para a saída. Microcontroladores contêm um ou mais processadores juntos com RAM e outros dispositivos periféricos. A CPU extrai instruções da memória e realiza resultados.

5) Armazenamento no microprocessador e microcontrolador

Os microprocessadores são baseados na arquitetura do fundo nimanano (também conhecido como o modelo de fundo Neumanna e a arquitetura Princeton), na qual a unidade de controle recebe comandos, atribuindo sinais de controle com hardware e os decodifica. A ideia é armazenar instruções na memória junto com os dados nos quais as instruções operam. Microcontroladores, por outro lado, são baseados na arquitetura de Harvard, onde as instruções e esses programas são armazenados separadamente.

6) Aplicações Microprocessador e Microcontrolador

Os microprocessadores são um dispositivo de memória de massa com um chip e incorporado em várias aplicações, como especificações de controle, controle de tráfego, controle de temperatura, ferramentas de teste, sistema de monitoramento em tempo real e muito mais. Commocontroladores são usados \u200b\u200bprincipalmente em circuitos elétricos e eletrônicos com Controle automático, como instrumentos médicos de alta qualidade, sistemas de controle de motor automotivo, carregadores solares, caça-níqueis, controle de tráfego, dispositivos de controle industrial, etc.

Microcontrolador microprocessador: tabela comparativa

Resumo Microprocessador e microcontrolador

A principal distinção entre estes termos é a presença de dispositivos periféricos. Ao contrário dos microcontroladores, os microprocessadores não possuem memória integrada, rom, portas seriais, temporizadores e outros dispositivos periféricos que compõem o sistema. Para interação com dispositivos periféricos, é necessário um pneu externo. Por outro lado, o microcontrolador tem todos os dispositivos periféricos, como processador, RAM, ROM e IO, construído em um chip. Tem um pneu de controle interno que não está disponível para o designer. Como todos os componentes são embalados em um chip, é compacto, o que o torna ideal para aplicações industriais em larga escala. O microprocessador é o coração do sistema de computador, e o microcontrolador é o cérebro.