Co je mikrokontrolér?
Mikrokontrolér je čip optimalizovaný pro ovládání elektronických zařízení. Je uložen v jediném integrovaném obvodu, který je určen k provádění konkrétního úkolu a provádění jedné konkrétní aplikace.
Jedná se o speciálně navržené obvody pro vestavěné aplikace a je široce používán v automaticky ovládaných elektronických zařízeních. Obsahuje paměť, procesor a programovatelné I / O.
V tomto mikroprocesoru vs. Výukový program pro mikrokontroléry, naučíte se:
- Co je mikrokontrolér?
- Co je to mikroprocesor?
- Typy mikroprocesoru
- Typy mikrokontroléru
- Historie mikroprocesoru
- Historie mikrokontroléru
- Vlastnosti mikrokontroléru
- Vlastnosti mikroprocesoru
- Mikroprocesor vs. mikrokontrolér
- Aplikace mikroprocesoru
- Aplikace mikrokontroléru
Co je to mikroprocesor?
Mikroprocesor je řídicí jednotka mikropočítače zabalená do malého čipu. Provádí operace ALU (Arithmetic Logical Unit) a komunikuje s ostatními zařízeními, která jsou k němu připojena. Jedná se o jediný integrovaný obvod, ve kterém je kombinováno několik funkcí.
KLÍČOVÉ ROZDÍLY
- Mikroprocesor se skládá pouze z centrální procesorové jednotky, zatímco mikroprocesor obsahuje procesor, paměť a I / O integrované do jednoho čipu.
- Mikroprocesor se používá v osobních počítačích, zatímco mikrokontrolér se používá ve vestavěném systému.
- Mikroprocesor používá k propojení s RAM, ROM a dalšími periferiemi externí sběrnici, na druhé straně mikrokontrolér používá interní řídicí sběrnici.
- Mikroprocesory jsou založeny na modelu Von Neumann. Mikroprocesory jsou založeny na architektuře Harvard
- Mikroprocesor je komplikovaný a nákladný, s velkým počtem instrukcí ke zpracování, ale mikrokontrolér je levný a přímý s méně instrukcemi ke zpracování.
Typy mikroprocesoru
Důležité typy mikroprocesorů jsou:
- Komplexní instruktážní sada mikroprocesorů
- Integrovaný obvod specifický pro aplikaci
- Mikroprocesory se sníženou instrukční sadou
- Multiprocesory digitálního signálu (DSP)
Typy mikrokontroléru
Zde jsou důležité typy mikrokontroléru:
- 8bitový mikrokontrolér
- 16bitový mikrokontrolér
- 32bitový mikrokontrolér
- Vestavěný mikrokontrolér
- Mikrokontrolér externí paměti
Historie mikroprocesoru
Zde jsou důležité mezníky z historie mikroprocesoru
- Fairchild Semiconductors vynalezl první IC (Integrated Circuit) v roce 1959.
- V roce 1968 Robert Noyce, Gordan Moore a Andrew Grove založili vlastní společnost Intel.
- Společnost Intel se od roku 1981 rozrostla ze tříčlenného startupu na průmyslového giganta.
- V roce 1971 společnost INTEL vytvořila první generaci mikroprocesoru 4004, která by fungovala při taktu 108 kHz
- V letech 1973 až 1978 byly vyráběny 8bitové mikroprocesory druhé generace, jako jsou Motorola 6800 a 6801, INTEL-8085 a Zilog's-Z80.
- V roce 1978 přišel na trh proces třetí generace Intel 8008.
- Na počátku 80. let společnost Intel vydala 32bitové procesory čtvrté generace.
- V roce 1995 společnost Intel uvedla na trh 64bitové procesory páté generace.
Historie mikrokontroléru
Zde jsou důležité pamětihodnosti z historie mikrokontroléru:
- Poprvé použit v roce 1975 (Intel 8048)
- Zavedení EEPROM v roce 1993
- Ve stejném roce představil Atmel první mikrokontrolér využívající paměť Flash.
Vlastnosti mikrokontroléru
Zde jsou některé důležité funkce mikrokontroléru:
- Reset procesoru
- Programové a variabilní paměti (RAM) I / O piny
- Centrální procesor s taktováním zařízení
- Časovače instrukčních cyklů
Vlastnosti mikroprocesoru
Zde jsou některé důležité funkce mikroprocesoru:
- Nabízí integrovaný monitorovací / debuggerový program s možností přerušení
- Velké množství pokynů, z nichž každá provádí různé varianty stejné operace
- Nabízí paralelní I / O
- Časovač instrukčního cyklu
- Rozhraní externí paměti
Mikroprocesor vs. mikrokontrolér
Zde je rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem
Mikroprocesor | Mikrokontrolér |
Mikroprocesor je srdcem počítačového systému. | Mikrokontrolér je srdcem vestavěného systému. |
Je to pouze procesor, takže paměť a I / O komponenty je třeba připojovat externě | Micro Controller má procesor spolu s vnitřní pamětí a I / O komponentami. |
Paměť a I / O musí být připojeny externě, takže obvod se zvětší. | Paměť a I / O jsou již k dispozici a vnitřní obvod je malý. |
Nelze jej použít v kompaktních systémech | Můžete jej použít v kompaktních systémech. |
Náklady na celý systém jsou vysoké | Náklady na celý systém jsou nízké |
Díky externím komponentům je celková spotřeba energie vysoká. Proto to není ideální pro zařízení běžící na uloženou energii, jako jsou baterie. | Jelikož externí komponenty jsou nízké, celková spotřeba energie je menší. Lze jej tedy použít se zařízeními napájenými z uložené energie, jako jsou baterie. |
Většina mikroprocesorů nemá funkce úspory energie. | Většina mikrokontrolérů nabízí režim úspory energie. |
Používá se hlavně v osobních počítačích. | Používá se hlavně v pračkách, MP3 přehrávačích a vestavěných systémech. |
Mikroprocesor má menší počet registrů, takže více operací je založeno na paměti. | Mikrokontrolér má více registrů. Programy jsou proto snadnější na psaní. |
Mikroprocesory jsou založeny na Von Neumannově modelu | Mikroprocesorový oblouk založený na harvardské architektuře |
Jedná se o centrální procesorovou jednotku na jediném integrovaném čipu na bázi křemíku. | Jedná se o vedlejší produkt vývoje mikroprocesorů s CPU spolu s dalšími periferiemi. |
Na čipu nemá RAM, ROM, vstupně-výstupní jednotky, časovače a další periferie. | Má procesor spolu s RAM, ROM a dalšími periferiemi zabudovanými do jednoho čipu. |
Pro připojení k paměti RAM, ROM a dalším periferním zařízením používá externí sběrnici. | Využívá interní řídicí sběrnici. |
Systémy založené na mikroprocesorech mohou díky použité technologii běžet velmi vysokou rychlostí. | Systémy založené na mikrokontrolérech běží až na 200 MHz nebo více v závislosti na architektuře. |
Používá se pro aplikace pro všeobecné účely, které vám umožňují zpracovat spoustu dat. | Používá se pro systémy specifické pro aplikaci. |
Je to složité a drahé, s velkým počtem pokynů ke zpracování. | Je to jednoduché a levné s menším počtem pokynů ke zpracování. |
Aplikace mikroprocesoru
Mikroprocesory se používají hlavně v zařízeních, jako jsou:
- Kalkulačky
- Účetní systém
- Herní automat
- Složité průmyslové ovladače
- Semafor
- Kontrolní data
- Vojenské aplikace
- Obranné systémy
- Výpočtové systémy
Aplikace mikrokontroléru
Mikrokontroléry se používají hlavně v zařízeních, jako jsou:
- Mobilní telefony
- Auta
- CD / DVD přehrávače
- Pračky
- Fotoaparáty
- Bezpečnostní alarmy
- Řadiče klávesnice
- Mikrovlnná trouba
- Hodinky
- MP3 přehrávače