微处理器和微控制器之间的区别

微处理器与微控制器:主要区别

  • 微处理器仅包含中央处理单元,而微控制器包含CPU、内存、I/O,所有这些都集成在一块芯片上。
  • 微处理器用于个人电脑,而微控制器用于嵌入式系统。
  • 微处理器使用外部总线与RAM、ROM和其他外围设备连接,而微控制器使用内部控制总线。
  • 微处理器基于冯·诺依曼模型,微控制器基于哈佛架构
  • 微处理器复杂且昂贵,指令数量多;而微控制器价格便宜且简单,指令数量少。

什么是微处理器?

微处理器是指封装在小芯片中的微型计算机的控制单元。它执行算术逻辑单元(ALU)操作,并与连接到它的其他设备进行通信。它是一个集成了多种功能的单个集成电路。

什么是微控制器?

微控制器是指为控制电子设备而优化的芯片。它存储在单个集成电路中,该电路专门用于执行特定任务和执行特定应用程序。

它专为嵌入式应用设计,广泛用于自动控制的电子设备。它包含内存、处理器和可编程 I/O。

微处理器类型

重要的微处理器类型有:

  • 复杂指令集微处理器
  • 专用集成电路
  • 精简指令集微处理器
  • 数字信号多处理器(DSP)

微控制器类型

重要的微控制器类型有:

  • 8位微控制器
  • 16位微控制器
  • 32位微控制器
  • 嵌入式微控制器
  • 外部存储器微控制器

微处理器历史

以下是微处理器历史上的重要里程碑

  • Fairchild Semiconductors 于 1959 年发明了第一块 IC(集成电路)。
  • 1968 年,Robert Noyce、Gordan Moore、Andrew Grove 创立了自己的公司 Intel。
  • Intel 从 1968 年的 3 人创业公司发展成为 1981 年的工业巨头。
  • 1971 年,英特尔推出了第一代微处理器 4004,其时钟速度为 108 kHz。
  • 1973 年至 1978 年,制造了第二代 8 位微处理器,如 Motorola 6800 和 6801、INTEL-8085 和 Zilog 的 Z80。
  • 1978 年,Intel 8008 第三代处理器上市。
  • 20 世纪 80 年代初,英特尔发布了第四代 32 位处理器。
  • 1995 年,英特尔发布了第五代 64 位处理器。

微控制器历史

以下是微控制器历史上的重要里程碑

  • 首次使用于 1975 年(Intel 8048)
  • 1993 年引入 EEPROM
  • 同年,Atmel 推出了第一款使用 Flash 内存的微控制器。

微处理器与微控制器区别

以下是微处理器与微控制器的区别

Difference Between Microprocessor and Microcontroller

微处理器 微控制器
微处理器是计算机系统的核心。 微控制器是嵌入式系统的核心。
它仅是处理器,因此内存和 I/O 组件需要外部连接 微控制器包含处理器以及内部内存和 I/O 组件。
内存和 I/O 需要外部连接,因此电路变得很大。 内存和 I/O 已存在,内部电路很小。
不能在紧凑型系统中使用 可以在紧凑型系统中使用。
整个系统的成本很高 整个系统的成本很低
由于外部组件,总功耗很高。因此,不适用于依靠存储电源(如电池)运行的设备。 由于外部组件很少,总功耗较低。因此,可用于依靠存储电源(如电池)运行的设备。
大多数微处理器不具备省电功能。 大多数微控制器提供省电模式。
主要用于个人计算机。 主要用于洗衣机、MP3 播放器和嵌入式系统。
微处理器寄存器数量较少,因此更多操作是基于内存的。 微控制器拥有更多寄存器。因此,程序更容易编写。
微处理器基于冯·诺依曼模型 微控制器基于哈佛架构
它是在单个硅基集成芯片上的中央处理单元。 它是微处理器发展的副产品,除了 CPU 外还集成了其他外围设备。
它没有 RAM、ROM、输入/输出单元、定时器和其他片上外围设备。 它包含 CPU 以及 RAM、ROM 和其他嵌入在单个芯片上的外围设备。
它使用外部总线与 RAM、ROM 和其他外围设备连接。 它使用内部控制总线。
由于所用技术,基于微处理器的系统可以非常高速地运行。 基于微控制器的系统运行速度可达 200MHz 或更高,具体取决于架构。
它用于通用应用程序,允许您处理大量数据。 它用于特定应用程序的系统。
它复杂且昂贵,指令数量多,需要处理。 它简单且便宜,指令数量少,处理简单。

微处理器特性

以下是一些重要的微处理器特性

  • 提供内置监视器/调试程序,并具有中断能力
  • 大量的指令,每条指令都执行相同操作的不同变体
  • 提供并行 I/O
  • 指令周期定时器
  • 外部存储器接口

微控制器特性

以下是一些重要的微控制器特性

  • 处理器复位
  • 程序和变量内存(RAM) I/O 引脚
  • 设备时钟中央处理器
  • 指令周期定时器

微处理器应用

微处理器主要用于以下设备:

  • 计算器
  • 会计系统
  • 游戏机
  • 复杂的工业控制器
  • 交通信号灯
  • 控制数据
  • 军事应用
  • 国防系统
  • 计算系统

微控制器应用

微控制器主要用于以下设备:

  • 手机
  • 汽车
  • CD/DVD 播放器
  • 洗衣机
  • 相机
  • 安防警报
  • 键盘控制器
  • 微波炉
  • 手表
  • MP3 播放器

摘要

微控制器和微处理器有什么区别?

微处理器和微控制器之间的主要区别在于,微处理器仅包含中央处理单元,而微控制器包含 CPU、内存、I/O,所有这些都集成在一块芯片上。微控制器价格便宜、简单,指令数量少;而微处理器复杂且昂贵,指令数量多。

微控制器还是微处理器更好?

这两种处理器都很好。但是,应该使用哪一种取决于您的需求。微控制器主要用于小型应用,如洗衣机、相机、安防警报、键盘控制器等;而微处理器用于个人电脑、复杂的工业控制器、交通信号灯、国防系统等。

微控制器还是微处理器更快?

微处理器的速度远快于微控制器。微处理器的时钟速度高于 1 GHz。而微控制器的时钟速度为 200MHz 或更高,具体取决于架构。