AlterA-CYCLONE A ARDUINO

Podstatu otázky. Rozdiel medzi FPGA a mikrokontrolérom

Každý začínajúci mikroproger v určitej fáze jej vývoja sa pýta ako otázka toho, čo rozdiel medzi PLIS (Alterna alebo xilinx) a mikrokontrolér (mikroprocesor)?

Čítali ste fóra - Business Connoisseurs písať, že ide o úplne odlišné veci, ktoré nemožno porovnať, tvrdiť, že majú odlišný architektúra. Čítali ste manuál Verilog alebo C ++ - a druhý používajte podobnými operátormi s podobnou funkčnosťou, dokonca aj syntax je podobná a prečo sa líšia? Idete na veveričku - s vedením (alebo dokonca len žiarovky) FPGA Blikanie, sledovať projekty na Arduino - Robte roboty tam. Zastaviť!

Ale teraz sa zastavme a opýtajte sa sami seba: prečo s Plis - Hlúpy žiarovky a Arduino je šikovný robot? Koniec koncov, prvý a druhý sa zdá byť programovateľné zariadenie, naozaj Plis Príležitosti pre robota nedostatok?

Do určitej miery podstata otázky "Čo rozdiel medzi FPGA a mikrokontrolérom? " V tomto príklade.

Okamžite. Funkčný Plis Spočiatku nie je horší mikrokontrolér(a mikroprocesor, spôsobom, tiež), presnejšie, hlavné funkcie jedného a druhého sú v podstate identické - na výrobu logických 0 alebo 1 za určitých podmienok, a ak hovoríme o rýchlosti, počet záverov (nohy ) a dopravné schopnosti, potom mikrokontrolér predtým Plisale vo všeobecnosti ďaleko. Ale je tu jeden "ale". Čas na vývoj rovnakého softvéru algoritmus na dvoch rôznych zariadeniach (PLIS a mikrokontrolér) Občas sa líši, alebo dokonca desaťkrát. Presne Plis Tu je v 99% prípadov veľmi horší. A bod nie je v problematike jazykov Verilog., VHDL. alebo Ahdla v samotnom zariadení Plis.

O interakcii jazyka programu s architektúrou FPGA a Microcontroller

FPGA: v Plis A neexistujú žiadne komplexné automatizované reťazce (v časti práce pre vás). K dispozícii sú iba železné káblové dráhy a diaľnice, vstupy, výstupy, logické bloky a pamäťové bloky. Medzi skladbami je špeciálna trieda - skladba pre taktetovanie (zviazané na určité nohy, cez ktoré sa odporúča frekvencia hodín).

Hlavný obsadenie:

Trasa - kov, ktorý je pre vrstvy čipov, je elektrickým vodičom medzi blokmi.

Bloky sú samostatné miesta v doske pozostávajúce z buniek. Bloky slúžia na zapamätanie si informácií, násobenie, dodatok a logických operácií na signály.

Bunky - skupiny z niekoľkých jednotiek na niekoľko desiatok tranzistorov.

Transistor je hlavným prvkom logiky TTL.

Závery (čipové nohy) - prostredníctvom nich výmenu Plis S vonkajším svetom. Existujú stopy špeciálneho účelu, určené pre firmvér, prijímanie hodín frekvencie, energie, rovnako ako nohy, ktorých účel je nainštalovaný užívateľom v programe. A sú zvyčajne oveľa viac ako to mikrokontrolér.

Hodinový generátor je externý čip, ktorý generuje hodinové impulzy, na ktorých je väčšina práce založená. Plis.

Architektúra vlajky. Vzťah komponentov prvkov

Trasy sú pripojené k blokom pomocou špeciálnych tranzistorov CMOS. Tieto tranzistory sú schopné udržiavať svoj stav (otvorený alebo uzavretý) počas dlhého časového obdobia. Stav tranzistorových zmien, keď je signál predložený konkrétnou cestou, ktorá sa používa len vtedy, keď programovanie PLIS. Tí. V čase firmvéru sa napätie vykonáva v určitom množstve tranzistorov CMOS. Táto súprava je určená programom firmvéru. K tomu dochádza komplexná výstavba obrovskej siete chodníkov a diaľnic PlisVäzba ťažkým spôsobom je obrovským množstvom logických blokov. V programe popíšete, ktorý algoritmus sa musí vykonať, a firmvér pripája položky, ktoré vykonávajú funkcie, ktoré v programe popisujete. Signály prebiehajú na diaľnici z bloku do bloku. A komplexná trasa je daná programom.

Architektúra PLIS (FPGA)

Mikrokontrolér architektúry

V tomto prvku, TTL logiky, všetky operácie na spracovanie individuálneho alarmu sa vykonávajú bez ohľadu na vás. Určíte len to, čo robiť s jedným alebo iným súborom prijatých signálov a kam sa tieto signály vyrábajú. Architektúra mikrokontrolér pozostáva z iných blokov ako Plis. A komunikácia medzi blokmi sa vykonáva na trvalých diaľniciach (a nie reflushing). Medzi MK blokmi, môžete prideliť hlavné:

Trvalá pamäť (ROM) - pamäť, v ktorej je váš program uložený. Zahŕňa algoritmy pre akciu a konštanty. Rovnako ako knižnice (súpravy) tímov a algoritmov.

RAM (RAM) - Použitá pamäť mikrokontrolér Pre dočasné ukladanie údajov (ako spúšťače v Plis). Napríklad pri výpočte niekoľkých akcií. Predpokladajme, že musíte znásobiť prvé číslo na druhú (1. akciu), potom tretí až štvrtý (2 akcie) a zložiť výsledok (3 akcie). V tejto pamäti sa zadá výsledok 1 akcie na dobu vykonania druhého, potom bude predložený výsledok 2 akcie. A potom obe tieto výsledky pôjdu z pamäte RAM na výpočet 3 akcií.

Procesor je kalkulačka mikrokontrolér. Komunikuje s RAM, ako aj s konštantnou. S operačným výpočtom. Z permanentného procesora prijíma príkazy, ktoré spôsobujú, že procesor vykonávať určité algoritmy a akcie so signálmi na vstupoch.

I / O porty (porty) a sekvenčné I / O porty - nohy mikrokontrolérzamýšľať interakciu s vonkajším svetom.

Časovače - bloky určené na výpočet počtu cyklov pri vykonávaní algoritmov.

Regulátor pneumatík - blok riadiaci výmenu medzi všetkými blokmi mikrokontrolér. IT procesy požiadavky, odosielanie riadiacich príkazov, organizuje a zefektívňuje komunikáciu vo vnútri krištáľu.

Prerušenie regulátora je blok, ktorý prijíma požiadavky na prerušenie z externých zariadení. Žiadosť o prerušenie - signál z externého zariadenia, ktorý informuje, že je potrebné vymeniť za akékoľvek informácie mikrokontrolér.

Vnútorné diaľnice - trasy položené vo vnútri mikrokontrolér Pre výmenu informácií medzi blokmi.

Hodinový generátor je externý čip, ktorý produkuje hodiny impulzov, na ktorých všetky pracovný mikrokontrolér.

Vzťah komponentov blokov mikrokontrolérov

V mikrokontrolérv rozdiel z PlisPráca sa vyskytuje medzi vyššie uvedenými blokmi, ktoré majú komplex architektúraUľahčenie procesu vývoja programu. Keď firmware zmeníte len konštantnú pamäť, ktorá oslobodzuje všetku prácu MK.

Hlavný rozdiel FPGA a mikrokontroléra

FPGA je prešitá na úrovni železa, takmer po celej oblasti kryštálu. Signály prechádzajú komplexnými reťazcami tranzistorov. Mikroprocesor je prešitý na úrovni železného programu, signály prechádzajú podľa skupín, od bloku do bloku - z pamäte na procesor, do pamäte RAM, od procesora prevádzkovaného procesora, od procesora do I / O porty, od portov I / O do RAM, z RAM ... a tak ďalej. Záver: Kvôli architektúra PLIS Vyhrá sa v rýchlostiach a širších dopravných funkciách, MK vyhráva v jednoduchosti písania algoritmov. Vzhľadom k najjednoduchšiemu spôsobu opísať programy, vývojár Fantasy Mikrokontrolér menej sa predkladajú ladením a vývojom, a tým čas na programovanie rovnakého robota na MK a Plis bude odlišovať Mnohokrát. Avšak robota pracuje Plis Presnejšie a viac to bude oveľa shunter.

Železo a program.

V Plis Všetky práce by sa mali vykonávať manuálne: s cieľom implementovať akýkoľvek program Plis, Musíte sledovať každý alarm pre každé zapojenie Plis, Ak chcete zariadiť niektoré signály v pamäťových bunkách, postarajte sa o to, že iný alarm sa otočil v správny okamih na tieto bunky, ktoré tiež sledujete alebo dokonca generujú a nakoniec, potvrdenie, ktoré zadržiavajú v pamäti, zahŕňali signál, ktorý potrebujete, ktorý , Napríklad pôjde do určitej výstupnej nohy a zapne LED, ktorá je k nej pripojená. Časť alarmu nie je v pamäti, ale napríklad na spustení určitej časti algoritmu (program). To znamená, že v jazyku mikroprogéru sú tieto nohy zacielené. Napríklad, máme na našej rade v našom programe tri cielené nohy, aby zahŕňali niektoré nesúvisiace (alebo súvisiace) s ostatnými algoritmami, ktoré sme implementovali vo Verilogu Plis. Aj v programe, okrem troch adries nôh, stále máme 20 informačných nôh, ktoré prichádza súbor vstupného alarmu (napríklad z rôznych snímačov) s akýmikoľvek informáciami (napríklad teplotou vody v akváriu z Snímač teploty vody v akváriu). 20 nôh \u003d 20 bitov. 3 nohy -3 bitov. Keď príde adresár 001 (z troch nôh) - spustíme prvý algoritmus, ktorý píše 20 informačných alarmov v 20 pamäťových bunkách (20 spúšťače), potom nasledujúce 20 alarmov sa vynásobí stým získaným 20 a výsledkom množenia sa zaznamenáva v pamäti a potom pošle výsledok pre iné nohy, napríklad vo vodnom termostate v akváriu. Budeme však presunúť tento výsledok len vtedy, keď kódu napríklad 011 príde na naše adresy a spustite algoritmus čítania a prenosu. No, prirodzene, "odkazuje", "čítať" a stále registráciu v príručke. Každý alarm nosíme na každé hodiny Plis Na určitej ceste nestratíte. Pokračujeme alebo píšeme. Skladame alebo viacnásobneme. Nezabudnite si zapísať. Nezabudnite si vziať ďalší signál a napíšte do iných spúšťačov. Dokonca pridajte prácu viazanú na frekvenciu hodín, synchronizácia (ktorá je tiež implementovaná manuálne), nevyhnutné chyby v etapách vývoja a ladenia a veľa ďalších problémov, ktoré sú v tomto článku jednoducho bezvýznamné. Ťažké. Dlho. Ale na výstupe, to funguje super rýchlo, bez závad a brzdy. Železo!

Teraz mikrokontrolér. 20 nôh o prijímaní informácií - pre väčšinu mikrokontroléry Fyzicky nemožnú úlohu. Ale 8 alebo 16 - Áno, prosím! 3 Informácie - V EASY! Program? O 001, vynásobte prvé číslo do druhej, pri 011 pošlite výsledok k termostatu. Všetko! Rýchlo. Ľahko. Nie super, ale okamžite. Ak je veľmi kompetentný na napísanie programu bez závad a brzdy. Softvér!

Železo a program! Tu je hlavná vec rozdiel medzi FPGA a mikrokontrolérom.

V mikrokontrolér Väčšina orezaných, ale často používaných algoritmov sú už šité železo (v kryštáli). Potrebujete len zavolať požadovanú knižnicu, v ktorej je tento algoritmus uložený, zavolajte ho podľa mena a urobí pre vás všetku špinavú prácu. Na jednej strane je to vhodné, vyžaduje menší počet vedomostí o vnútornom zariadení čipu. Micrick sa stará o sledovanie, generované a výsledné signály, o ich skladovaní, spracovaní, oneskorení. Všetko sa robí. Vo väčšine úloh mikroprogerov je to to, čo potrebujete. Ale ak ľahko použite všetky tieto zariadenia, potom vzniká pravdepodobnosť nesprávnej práce. Železo a program!

Záver

Moderný procesor a vývojári mikroprocesora spočiatku rozvíjajú svoje zariadenia Plis. Áno, áno, správne hádajte: Najprv napodobňujú vytvorené architektúra mikrokontroléra S vývojom a firmvérom programu PlisA potom sa rýchlosť vykonávacích algoritmov meria pri určitom usporiadaní simulovaných blokov MK a jednej alebo inej sady funkčných jednotiek každého bloku samostatne.

Podľa charakteristík výstupu signálu, Plis najčastejšie určené pre 3,3V, 20., Mikrokontrolér na 5V, 20mA.

Pod mikrokontrolér AVR, úspešne vložené do platformy Arduino, je napísaná rôzne otvorené programy, veľká sada rakiet je vyvinutý vo forme senzorov, motorov, monitorov a všetko, čo je len vaše vlastné! Arduino je v súčasnosti viac ako herný dizajnér pre deti a dospelých. Nezabudnite však, že jadro tohto dizajnéra spravuje "inteligentné domy", modernú spotrebnú elektroniku, spotrebiče, autá, lietadlá, zbrane a dokonca aj kozmické lode. Nepochybne, takýto dizajnér bude jedným z najlepších darov pre každého zástupcu silnej polovice ľudstva.

V zásade je všetko jednoduché!

Máte otázky? Napísať komentár. Odpovieme a pomôžeme zistiť \u003d)

Poďme sa zaoberať tým, čo sa skutočne líšia a aké sú podobnosti týchto dvoch typov digitálnych rádiových elektronických zariadení.

A mikroprocesor a mikrokontrolér sú navrhnuté tak, aby vykonali niektoré operácie - extrahovali príkazy z pamäte a vykonali tieto pokyny (reprezentujúce aritmetické alebo logické operácie) a výsledok sa používa na udržanie výstupných zariadení. A mikrokontrolér a mikroprocesor sú schopné kontinuálne vybrať príkazy z pamäte a vykonať tieto pokyny, keď je zariadenie napájané. Pokyny sú bity od seba. Tieto pokyny sú vždy extrahované z ich skladovania, ktoré sa nazýva pamäť.

Čo je mikroprocesor

Mikroprocesor (v literatúre angoy-languareMPU - Micro procesorová jednotka ) Obsahuje funkčnosť procesora počítačového centra alebo CPU (CPU - centrálna spracovateľská jednotka) na jednom polovodičovom kryštále (IC - integrálny čip alebo na západnom spôsobe integrovaného obvodu).

V podstate je to mikropočítač, ktorý sa používa na vykonávanie aritmetických a logických operácií, riadiacich systémov, skladovania a iných systémov.

Mikroprocesor spracováva údaje z vstupných periférnych zariadení a prenášajú spracované údaje do výstupných periférií.

Existujú štyri hlavné typy procesorov, ktoré sa líšia v ich architektúre.

Mikroprocesory s kompletnou sadou príkazov (komplexná inštruktážna nastavená počítač, CACK-RHITECUT). Charakterizovaný neprimeraná hodnota dĺžky príkazu, kódovanie aritmetických akcií podľa jedného príkazu, malý počet registrov, ktoré vykonávajú striktne definované funkcie. Príkladom tohto typu procesorov je rodina X86.

Mikroprocesory so zníženou súpravou príkazov (redukovaný inštrukčný systém, architektúra RISC). Zvyčajne zvýšená rýchlosť na úkor pokynov na zjednodušenie procesudekódovanie a podľa toho znížiť čas realizácie. Väčšina grafických procesorov je vyvinutá pomocou tohto typu architektúry.

Mikroprocesory s minimálnou sadou príkazov (minimálny inštrukčný systém, misc -rhitecut). Na rozdiel od architektúry RISC používajú v nich dlhé príkazy, čo vám umožňuje vykonávať pomerne zložité akcie pre jeden cyklus prevádzky zariadenia. Tvorba dlhých "príkazových slov" bola umožnená zvýšením vypúšťania mikroprocesorových zariadení.

V supercalarových procesoroch (superscalar procesory) a používa sa niekoľko dekodérov tímovStiahnite si prácu mnohých výkonných blokov. Plánovanie Vykonávanie príkazového potoka sa vyskytuje dynamicky a vykonáva sa samotným výpočtovým jadrom. Príkladom procesora s takýmto typom architektúry je napríklad CORTEX A8.

Samostatne, chcem prideliť mikroprocesory špeciálneho účelu(ASIC - APLIKÁCIE S NEZAPNÚKANÉHO KTORÉHO I IRCUITU). Nasledovne z mena, Na riešenie konkrétnej úlohy. Na rozdiel od mikroprocesorov na všeobecné použitie sa aplikujú v špecifickom zariadení a vykonajte určité funkcie charakteristické len pre toto zariadenie. Špecializácia na implementáciu úzkej triedy funkcií vedie k zvýšeniu rýchlosti zariadenia a spravidla znižuje náklady na takýto integrovaný obvod. Príkladmi takýchto mikroprocesorov môžu byť mikroobvod, určené výlučne pre správu mobilného telefónu., hardvérové \u200b\u200bkódujúce čipy a dekódovanie zvukových a video signálov - tzvdigitálne spracovanie signálu, MultiProcesory DSP). Môže byť implementovaný ako FPGA (programovateľný logický integrovaný obvod). Pri vývoji takýchto spracovateľov Ak chcete opísať svoju funkčnosť Použiť hardvér Popis Jazyky (HDL - hardvér d escription l Anguage), ako je Verilog a VHDL.

Mikroprocesorové systémy sú postavené približne nasledovne.

Ako je možné vidieť, mikroprocesor v tomto systéme má mnoho pomocných zariadení, ako je napríklad konštantné úložné zariadenie, RAM, sériové rozhranie, časovač, I / O porty atď. Všetky tieto zariadenia sú vymenené príkazmi a údajmi s mikroprocesorom prostredníctvom systémovej zbernice. Všetky pomocné zariadenia v systéme mikroprocesora sú externé. Systémový autobus sa zase pozostáva z cielenej zbernice, dátovej zbernice a kontrolnej zbernice.

Poďme teraz zvážiť mikrokontrolér.

Čo je mikrokontrolér

Nižšie je blokový diagram mikrokontroléra. Aký je jeho hlavný rozdiel z mikroprocesora? Všetky referenčné zariadenia, ako napríklad konštantné úložné zariadenie, RAM, časovač, sériové rozhranie, I / O porty sú vstavané. Preto nie je potrebné vytvárať rozhrania s týmito pomocnými zariadeniami a šetrí veľa času pre vývojár systému.

Mikrokontrolér nie je ničím iným ako mikroprocesorovým systémom so všetkými referenčnými zariadeniami integrovanými do jedného čipu. Ak chcete vytvoriť zariadenie, ktoré interakciu s externou pamäťou alebo jednotkou DAC / ADC, musíte pripojiť príslušný zdroj napájania, výtlačný reťazec a kryštál Quartz (hodinový frekvenčný zdroj). Sú jednoducho problematické integrovať sa do polovodičového kryštálu.

Jadro mikrokontroléra (centrálny procesor) je zvyčajne postavený na základe architektúry RISC.

Program zaznamenaný v pamäti mikrokontroléra môže byť chránený pred možnosťou jeho následného čítania / zápisu, ktorý chráni pred jej neoprávneným použitím.

Porovnať mikrokontrolér a mikroprocesor

	Mikroprocesor	Mikrokontrolér
Použitím	Počítačové systémy	Vložené systémy
Zariadenie	Obsahuje centrálny procesor, univerzálne registre, stohovacie ukazovatele, počítacie programy, časovač a prerušenie reťazí	Mikroprocesorový obvod obsahuje vstavanú ROM, RAM, I / O zariadenia, časovače a počítadlá.
Dátová pamäť	Má mnoho pokynov na presun dát medzi pamäťou a procesorom.	Má jeden alebo dva pokyny pre presun dát medzi pamäťou a procesorom.
Elektrické reťaze	Vysoké ťažkosti	Dosť pekný
Výdavky	Náklady na celý systém sa zvyšujú	Nízke náklady na systém
Počet registrov	Má menej registrov, operácie sa vyrábajú hlavne v pamäti.	Má väčší počet registrov, takže je ľahšie písať programy
Pamäťové zariadenie	Na základe architektúry Nymanana. Program a dáta sú uložené v rovnakom pamäťovom module.	Na základe architektúry Harvard. Programy a údaje sú uložené v rôznych pamäťových moduloch.
Prístupový čas	Doba prístupu k pamäti a vstupné / výstupné zariadenia sú väčšie.	Malý čas prístupu pre vstavané pamäťové a I / O zariadenia.
Železo	Vyžaduje väčší počet hardvérov.	Vyžaduje menšie množstvo hardvéru.

Výber vhodného zariadenia, na ktorom bude váš nový vývoj založený, nie je ľahké. Je potrebné nájsť rovnováhu medzi cenou, výkonom a spotrebou energie, ako aj zohľadniť dlhodobé následky tejto voľby. Napríklad, ak sa zariadenie používa, či už mikrokontrolér alebo mikroprocesor, sa stane základom viacerých nových produktov.

Aký je rozdiel medzi mikroprocesorom a mikrokontrolérom?

Po prvé, pozrime sa na rozdiel medzi mikrokontrolérom (MCU) a mikroprocesorom (MPU). Mikrokontrolér zvyčajne používa vstavanú pamäť flash, v ktorej je jeho program uložený a vykonaný. Vďaka tomu má mikrokontrolér veľmi krátky čas a môže kódovať kód veľmi rýchlo. Jediné obmedzenie pri používaní vstavanej pamäte je jeho konečný objem. Väčšina mikrokontrolérov dostupných na trhu majú maximálne množstvo flash pamäte ~ 2 megabajty. Pre niektoré aplikácie to môže byť kritickým faktorom.

Mikroprocesory nemajú obmedzenia veľkosti pamäte, pretože používajú externú pamäť na uloženie programu a údajov. Program sa zvyčajne skladuje v nestartilnej pamäti, ako napríklad NAND alebo sekvenčná flash pamäť. Pri spustení sa program načíta do externej dynamickej pamäte RAM a potom vykoná. Mikroprocesor nie je schopný spustiť tak rýchlo ako mikrokontrolér, ale množstvo prevádzkovej a nestartilnej pamäte, ktorá môže byť pripojená k procesoru, môže dosiahnuť stovky a dokonca tisíce megabajtov.

Ďalším rozdielom medzi mikrokontrolérom a mikroprocesorom je napájací systém. Vďaka vstavanému regulátoru napätia si mikrokontrolér vyžaduje iba jednu externú hodnotu napätia. Kým mikroprocesor vyžaduje niekoľko rôznych stresov pre jadro, periférie, I / O porty atď. O prítomnosti týchto napätí na palube by sa mala starať o vývojár.

Čo si môžete vybrať MPU alebo MCU?

Voľba mikrokontroléra alebo mikroprocesora je určená niektorými aspektmi špecifikácie vyvinutej zariadenia. Napríklad je potrebné takéto množstvo kanálov periférnych rozhraní, ktoré nie je možné vybaviť mikrokontrolérom. Alebo požiadavky na užívateľské rozhranie nie je možné vykonať pomocou mikrokontroléra, pretože chýba pamäť a rýchlosť. Začíname s prvým vývojom, vieme, že výrobok sa môže naďalej meniť. V tomto prípade je možné použiť určitú hotovú platformu ako lepší roztok. Takže vezmeme do úvahy zásoby počítačových a schopností rozhrania pre budúce úpravy zariadenia.

Jeden aspekt, ktorý je ťažké určiť, je rýchlosť potrebná na výkon budúceho systému. Môžete kvantifikovať toto kritérium pomocou tzv. Výpočtového výkonu, ktorý sa meria v Dhrystone MOPS alebo DMIPS (Dhrystone je test syntetických počítačov a MIPS je počet miliónov inštrukcií za sekundu). Napríklad Microcontroller ATMEL SAM4 na základe jadra Arm Cortex-M4 poskytuje 150 DMIPS a mikroprocesor na jadre ARM CORTEX-A5, ako napríklad ATMEL SAM5AD3, môže poskytnúť až 850 DMIPS. Jedným zo spôsobov, ako vyhodnotiť požadované DMIPS, je zistiť, akú produktivitu je potrebná na začatie časti aplikácie. Spustite plnohodnotný operačný systém (Linux, Android alebo Windows CE) na prácu, aby vaša aplikácia vyžadovala približne 300 - 400 DMIPS. A ak používate pre aplikáciu RTOS, potom je to len 50 DMIPS. Pri použití RTO tiež vyžaduje menej pamäte, pretože jadro zvyčajne trvá niekoľko kilobajtov. Bohužiaľ, plnohodnotný operačný systém vyžaduje jednotku správy pamäte (MMU) na jeho spustenie, čo zase obmedzuje typ jadrá procesorov, ktoré možno použiť.

Pre aplikácie, ktoré spracujú veľké množstvo čísel, vyžaduje sa špecifická dodávka DMIPS. Čím väčšia je aplikácia orientovaná na numerické spracovanie, tým vyššia je pravdepodobnosť použitia mikroprocesora.

Vážna diskusia vyžaduje užívateľské rozhranie, či už domácnosť alebo priemyselnú elektroniku. Spotrebitelia už oboznámení s použitím intuitívnych grafických rozhraní av priemysle sa čoraz viac používa tento spôsob interakcie s operátorom.

Existuje niekoľko faktorov týkajúcich sa užívateľského rozhrania. Po prvé, je to dodatočné výpočtové zaťaženie. Pre takúto knižnicu rozhrania ako QT, ktorá je široko používaná na Linuxe, bude dodatočne potrebovať 80-100 DMIPS. Po druhé, toto je zložitosť užívateľského rozhrania. Čím viac používate animácie, efekty a multimediálny obsah, tým vyššie je rozlíšenie obrazu, väčší výkon a pamäť, ktorú budete potrebovať. Preto je tu vhodná mikroprocesor. Na druhej strane možno na mikrokontroléri implementovať jednoduché užívateľské rozhranie so statickým obrázkom na displeji s nízkym rozlíšením.

Ďalším argumentom v prospech mikroprocesora je prítomnosť zabudovaného regulátora TFT LCD. Malé mikrokontroléry majú taký modul v ich zložení. Môžete dať externý TFT LCD ovládač a niektoré iné ovládače do mikrokontroléra, ale musíte vziať do úvahy náklady na výrobok na konci.

Na trhu sa teraz objavia flash mikrokontroléry s TFT LCD regulátormi, ale stále musí existovať dostatočný počet vstavaných pamäte RAM na ovládanie displeja. Napríklad 16-farebná QVGA 320x240 vyžaduje 150 kB RAM na extrahovanie obrazu a aktualizovať displej. Toto je pomerne veľké množstvo pamäte RAM a môže vyžadovať externú pamäť, ktorá ovplyvní aj náklady.

Komplexnejšie grafické užívateľské rozhrania, najmä tie, ktoré používajú displeje viac ako 4,3 palca, vyžadujú použitie mikroprocesorov. Ak sa mikroprocesory dominujú aplikáciám, kde sa používa užívateľské rozhranie s farebným TFT sito, potom mikrokontroléry sú Kings of segment alebo bod-matrice LCD a iné obrazovky so sériovým rozhraním.

Z hľadiska komunikácie, väčšina mikrokontrolérov a mikroprocesorov sú v ich zložení najobľúbenejšie. Vysokorýchlostné rozhrania, ako napríklad HS USB 2.0, 10/100 MBPS Ethernetové prístavy alebo Gigabit Ethernetové porty, majú zvyčajne len mikroprocesory, pretože sú lepšie prispôsobené spracovaniu veľkých množstiev údajov. Kľúčovou otázkou je prítomnosť vhodných kanálov a šírky pásma na spracovanie dátového toku. Aplikácie využívajúce vysokorýchlostné pripojenia a orientované operačný systém vyžaduje použitie mikroprocesorov.

Ďalším kľúčovým aspektom určujúcim výber medzi mikrokontrolérom a mikroprocesorom je požiadavka na deterministickú reakčnú dobu aplikácie. Kvôli procesu jadra, vstavanej pamäti flash a softvéru vo forme RTO (operačný systém reálneho času) alebo čistých kódov, mikrokontrolér bude určite viesť k tomuto kritériu.

Záverečná časť našej diskusie sa bude týkať spotreby energie. Hoci mikroprocesor má režimy s nízkym výkonom, typický mikrokontrolér je oveľa väčší. Okrem toho externá hardvérová podpora mikroprocesora komplikuje svoj preklad do týchto režimov. Skutočná spotreba mikrokontroléra je výrazne nižšia ako mikroprocesor. Napríklad v režime úspory energie s uchovávaním registrov a RAM, môže mikrokontrolér konzumovať 10-100 krát menej.

Záver

Voľba medzi mikrokontrolérom a mikroprocesorom závisí od mnohých faktorov, ako je produktivita, schopnosti a vývoj rozpočtu.

Všeobecne povedané, mikrokontroléry sa zvyčajne používajú v ekonomicky optimalizovaných riešeniach, kde je dôležitá hodnota výrobku a úspory energie. Napríklad sú široko používané v aplikáciách s ultra nízkou spotrebou energie, čo vyžaduje dlhú životnosť batérie. Napríklad na diaľkových ovládacích prvkoch, spotrebných elektromerov, bezpečnostných systémov atď. Používajú sa aj tam, kde je vysoko deterministické správanie systému.

Mikroprocesory sa zvyčajne používajú na vytvorenie funkčných a vysoko výkonných aplikácií. Sú ideálne pre priemyselné a spotrebiteľské aplikácie založené na operačných systémoch, kde sa intenzívne používajú výpočty alebo sa vyžaduje vysokorýchlostná výmena dát alebo drahé používateľské rozhranie.

A posledný. Vyberte si dodávateľa, ktorý ponúka kompatibilné mikrokontroléry alebo mikroprocesory, aby ste mohli migrovať nahor alebo nadol, zvýšiť opätovné použitie softvéru.

Rozdiel medzi mikroprocesormi z mikrokontrolérov. A dostal tú najlepšiu odpoveď

Odpoveď z Releleby [Guru]
Mikroprocesor je nezávislé alebo prichádzajúce zariadenie na spracovanie informácií o mikro-počítači vyrobené vo forme jedného alebo viacerých veľkých integrovaných obvodov (v skutočnosti, je to mozog s mikrokontrolérom). S príchodom jedno-čipový mikro-počítač zaväzuje začiatok éry hmoty aplikácie počítačovej automatizácie v oblasti kontroly. Zdá sa, že táto okolnosť a určuje termín "Controller" (ENG. Regulátor - regulátor, riadiace zariadenie). V súvislosti s recesiou domácej produkcie a zvýšeným dovozom technológie, vrátane výpočtového, termínu "mikrokontrolér" (MK) posunutého predtým používaného termínu "jedno-hysterický mikro-počítač" z konzumácie. Prvý patent na jedno-čipový mikro-počítač bol vydaný v roku 1971 inžinieri M. Kochen a Bunu, zamestnanci American Texas nástrojov. Boli to oni, ktorí ponúkali jeden kryštál nielen procesor, ale aj pamäť s I / O zariadeniami. Pri navrhovaní mikrokontrolérov je potrebné dodržiavať rovnováhu medzi veľkosťami a nákladmi na jednej strane a flexibilite a výkonu na strane druhej. Pre rôzne aplikácie sa optimálny pomer týchto a iných parametrov sa môže veľmi líšiť. Preto existuje obrovské množstvo typov mikrokontrolérov, ktoré sa líšia v architektúre procesu procesora, veľkosti a typu integrovanej pamäte, sadu periférnych zariadení, typu skrine atď. Zatiaľ čo 16-bitové procesory na všeobecné použitie Dlho boli plne zrušené produktívnejšími modelmi, 8-bitové mikrokontroléry naďalej široko používajú. To je vysvetlené skutočnosťou, že existuje veľký počet aplikácií, v ktorých sa nevyžaduje vysoký výkon, ale nízke náklady sú dôležité. Zároveň sú mikrokontroléry s veľkými počítačovými schopnosťami, ako sú procesory digitálnych signálov. Dnes je termín mikrokontrolér počítač, ktorý riadi periférne zariadenia v automatickom režime bez účasti operátora. Zvyčajne pracujú na najnižších úrovniach automatizácie. Moderné osobné počítače sú výkonné a vysokorýchlostné mikrokontroléry zamerané na vykonanie obrovského počtu operácií a funkcií s účasťou operátora. Zbierajte a spracovávajte informácie od regulátorov. Na vysokej úrovni automatizácie.

Odpovedať Yaerenssky[guru]
ako viem, že mikroprocesor je už zákaz. MicroCanterRoller môže byť spracovaný, ako chcete v závislosti od úlohy, ktoré jeden a ten istý regulátor môže ovládať a pracovať tak, aby umožňoval viacmiestne indikátor s inou kombináciou, aby sa vytvorila frekvencia na riadenie apartmánov rôznych zariadení aj na riadiacom RF Z rozhrania (napríklad modem) sa zvyčajne používa v relatívne neodkódovaných multifunkčných zariadeniach v závislosti od času uvoľňovania, môže sa líšiť podľa definície programom

Odpovedať Vladimir Nikolaev[guru]
Mikrokontrolér je počítač na rovnakom mikroobvode. Navrhnuté na riadenie rôznych elektronických zariadení a implementáciu interakcie medzi nimi v súlade s programom uvedeným v mikrokontrolérii. Na rozdiel od mikroprocesorov používaných v osobných počítačoch, mikrokontroléry obsahujú vstavané ďalšie zariadenia. Tieto zariadenia vykonávajú svoje úlohy pod kontrolou mikroprocesorového jadra mikroprocesora.

Prekvapivo, ako malá časť technológie zmenil tvár osobných počítačov. Z prvého komerčného mikroprocesora (4-bitového 4004), ktorý bol vyvinutý spoločnosťou Intel v roku 1971 pre pokročilejší a univerzálny 64-bitový 2-bitový 2, mikroprocesorová technológia sa presťahovala do úplne novej gule novej generácie architektúry. Úspechy v oblasti mikroprocesorových zariadení spôsobili osobné výpočty rýchlejšie a spoľahlivé ako kedykoľvek predtým. Ak je mikroprocesorom srdcom počítačového systému, mikrokontrolér je mozog. Mikroprocesor a mikrokontrolér sa často používajú v synonymách navzájom kvôli skutočnosti, že majú spoločné funkcie a sú špeciálne navrhnuté pre aplikácie v reálnom čase. Majú však ich podiel rozdielov.

Čo je mikroprocesor?

Mikroprocesor je integrovaný kremíkový čip, ktorý má len centrálny procesor. Toto je srdce počítačového systému, ktorý je určený na vykonanie rôznych úloh spojených s údajmi. Mikroprocesory nemajú RAM, ROM, IO Kontakty, časovače a iné periférne zariadenia na čipe. Musia byť pridané zvonku, aby boli funkčné. Skladá sa z ALU, ktorá spracováva všetky aritmetické a logické operácie; Riadiaca jednotka, ktorá ovláda a riadi tok pokynov v celom systéme; a registrácia Array, ktorá ukladá údaje z pamäte pre rýchly prístup. Sú určené na univerzálne aplikácie, ako sú logické operácie v počítačovom systéme. Jednoducho povedané, toto je plne funkčný procesor na jednom integrovanom okruhu, ktorý používa počítačový systém na vykonanie svojej práce.

Čo je mikrokontrolér?

Mikrokontrolér je podobný mini-počítač s procesorom, ako aj RAM, ROM, sériové porty, časovače a periférne I / O zariadenia zabudované do jedného čipu. Je navrhnutý tak, aby vykonával špecifické úlohy, ktoré vyžadujú určitý stupeň kontroly, ako napríklad televízny diaľkový ovládač, LED displejový panel, inteligentné hodiny, vozidlá, riadenie premávky, riadenie teploty atď. Toto je vysoko kvalitné zariadenie s mikroprocesorom, pamäťou a I / O porty na jeden čip. Toto sú mozgy počítačového systému, ktorý obsahuje dostatok schém na vykonávanie určitých funkcií bez externej pamäte. Keďže neexistujú žiadne vonkajšie zložky, spotreba energie je nižšia, čo je ideálne pre zariadenia bežiace na batériách. Jednoduchá konverzácia, mikrokontrolér je kompletný počítačový systém s menším externým zariadením.

Rozdiel medzi mikroprocesorom a mikrokontrolérom

1) Technológia používaná v mikroprocesoroch a mikrokontrolérii

Mikroprocesor je programovateľným viacúčelovým silikónovým čipom, ktorý je najdôležitejšou zložkou v počítačovom systéme. Je to ako srdce počítačového systému pozostávajúceho z ALU (aritmetickej logickej jednotky), riadiacej jednotky, príkazových dekodérov a radu registrov. Na druhej strane mikrokontrolér je srdcom vstavaného systému, ktorý je vedľajším produktom technológie mikroprocesora.

2) Mikroprocesor a architektúra mikrokontroléra

Mikroprocesor je jednoducho integrovaný obvod bez RAM, ROM alebo I / O Kontakty. V podstate to znamená centrálny procesor počítačového systému, ktorý odstraňuje, interpretuje a vykoná príkazy prenášané. Zahŕňa funkcie CPU do jedného integrovaného obvodu. Na druhej strane mikrokontroléry sú silnejšie zariadenia, ktoré obsahujú schému mikroprocesora a majú RAM, IO a procesor v jednom čipe.

3) Prevádzka mikroprocesora a mikrokontroléra

Pre mikroprocesor je potrebná externá zbernica na pripojenie k periférnych zariadeniam, ako je RAM, ROM, ANALOG a DIGITAL IO, ako aj sériové porty. ALU Vykonáva všetky aritmetické a logické operácie prichádzajúce z pamäťových alebo vstupných zariadení a vykonáva výsledky na výstupných zariadeniach. Mikrokontrolér je malé zariadenie so všetkými periférnymi zariadeniami zapustenými do jedného čipu a je navrhnutý tak, aby vykonal určité úlohy, ako napríklad vykonávanie programov na správu iných zariadení.

4) Dátová pamäť v mikroprocesoroch a mikrokontrolérii

Dátová pamäť je súčasťou pic, ktorá obsahuje registre špeciálnych funkcií a registrov všeobecného účelu. Dočasne ukladá údaje a zachováva priebežné výsledky. Mikroprocesory vykonávajú niekoľko pokynov, ktoré sú uložené v pamäti a odosiela výsledky na výstup. Mikrokontroléry obsahujú jeden alebo viac procesorov spolu s RAM a inými periférnymi zariadeniami. CPU extrahuje pokyny z pamäte a vykonáva výsledky.

5) Skladovanie v mikroprocesore a mikrokontrolérii

Mikroprocesory sú založené na architektúre pozadia Nimanana (tiež známy ako model pozadia Neumanna a Architektúra Princeton), v ktorej riadiacej jednotky prijíma príkazy, priradenie riadiacich signálov s hardvérom a dekóduje ich. Myšlienkou je ukladať pokyny v pamäti spolu s údajmi, na ktorých pokyny fungujú. Na druhej strane sú mikrokontroléry založené na architektúre Harvard, kde sa pokyny a tieto programy uchovávajú samostatne.

6) Mikroprocesorové a mikrokontrolérske aplikácie

Mikroprocesory sú masové pamäťové zariadenie s jedným čipom a zapustený do niekoľkých aplikácií, ako sú kontrolné špecifikácie, riadenie dopravy, kontrolu teploty, testovacie nástroje, systém monitorovania v reálnom čase a oveľa viac. Rozhodovatelia sa používajú hlavne v elektrických a elektronických obvodoch a zariadeniach Automatické ovládanie, ako sú vysoko kvalitné zdravotnícke pomôcky, automobilové systémy riadenia motorov, solárne nabíjačky, Slotový stroj, riadiace dopravy, priemyselné riadiace zariadenia atď.

Mikroprocesor Microcontroller: Porovnávacia tabuľka

Súhrnný mikroprocesor a mikrokontrolér

Kľúčovým rozlíšením medzi týmito podmienkami je prítomnosť periférnych zariadení. Na rozdiel od mikrokontrolérov, mikroprocesory nemajú vstavanú pamäť, ROM, sériové porty, časovače a iné periférne zariadenia, ktoré tvoria systém. Na interakciu s periférnymi zariadeniami sa vyžaduje externá pneumatika. Na druhej strane má mikrokontrolér všetky periférne zariadenia, ako je procesor, RAM, ROM a IO, zabudované do jedného čipu. Má vnútornú regulačnú pneumatiku, ktorá nie je k dispozícii pre dizajnér. Vzhľadom k tomu, všetky komponenty sú zabalené v jednom čipe, je kompaktné, čo je ideálne pre rozsiahle priemyselné aplikácie. Mikroprocesor je srdcom počítačového systému a mikrokontrolér je mozog.