Най-важното събитие в областта на електрониката е създаването на интегралните схеми, които направиха миниатюризацията и разработването на микропроцесори и микроконтролери възможни. Тези два вида електронни чипа, управляват работата на почти всяко електронно устройство, като започнем от металообработващи машини, мобилни телефони до компютри и лаптопи. Макар че и двете предлагат автоматичен контрол на различни устройства, те се различават значително по тяхната вътрешна структура, функции и приложенията им. По надолу ще сравня микропроцесор с микроконтролер, като подчертая разликите между двата електронни чипа. Но нека първо да разгледаме двата чипа поотделно.
Какво е микропроцесор?
Микропроцесора (CPU) е вграден чип предназначен да обработва двоични данни, който може да бъде програмиран да изпълнява няколко задачи наведнъж. Представлява чип, който обединява всички функции на централния процесор на компютъра. Това включва всички логически функции, съхраняване на данни, времеви функции и взаимодействие с другите периферни устройства. За да функционира микропроцесора, той трябва да бъде свързан с външната памет (RAM) и входно изходните портове. В някой случай “CPU” и “микропроцесор” се изплзват за означаване на едно и също устройство.
Процесорът на компютъра е пример за висок клас микропроцесор с милиарди транзистори, гравирани върху един единствен чип, за да се справят с много задачи. Процесорите се класифицират според броя на битовете, които могат да обработват в даден момент. В днешно време най-разпространени са 32 и 64 битови чипове, имащи способността да изпълняват широк набор от инструкции.
Микропроцесорът е този, който координира всички функции на компютъра. Той генерира сигнали, изпраща и получава данни до и от всяко периферно устройство. Командите, необходими за това, се съхраняват в устройството под формата на текущи промени, които се превръщат в смислени инструкции чрез използването на булевата логическа система. Той slackervision.com разделя неговите функции в две категории, логически функции и функции за обработка. Аритметичната, логическата част и блока за управление се справят с тези функции. Информацията се предава чрез куп кабели.
Какво е Микроконтролер?
Микроконтролера е интегрална схема, като микропроцесор, само че със вградени собствена памет и периферни устрийства проектирани с малък набор от инструкции. Микроконтролерите са предназначени да бъдат вграждани в интелигентни уреди и джаджи. Те съдържат прекомпилиран машинен код съхраняван върху тяхната вградена памет, който се изпълнява в съответствие с входовете. Тъй като тези процесори не използват външна памет, те имат много ограничен набор от инструкции, което ограничава тяхната приложимост. Такива устройства имат няколко входа и изхода, които се използват за събиране на информация от външни източници и се грижат да се осигурява подходящ отговор в реално време.
Микроконтролери се използват в автоматично контролирани устройства и са предназначени да предоставят в реално време автоматизирана функционалност в уреди като мобилни телефони, дистанционни управления, принтери, кранове, перални машини и тн. Благодарение на вградената памет и входно-изходните портове, микроконтролера е компактно устройство, което може да бъде използвано без необходимостта от много външни вериги. Те имат способността да запазват функционалността докато чакат за събитие, като натискане на бутон. Консумацията на енергия по време на изчакване може да бъде само няколко нановата, като това ги прави подходящи за приложения с дълготрайна батерия.
Сравнение между миркопроцесор и микроконтролер
Микроконтролера съдържа собствен процесор с памет и периферни устройства, проектирани чрез мълък брой от инструкции, да задвижват автоматични електронни устройства, докато микропроцесора е чип с висока гъстота на транзистори, предназначени за изпълнението на много на брой сложни функции. Обработката се извършва с много по-широк набор от инструкции, използвани за подкарването на истински компютри.
Докато микроконтролерите са насочени към областта на вградените системи, микропроцесорите се използват предимно в изчислитени машини, които изпълняват програми, написани на по-високи езици. Микропроцесора се нуждае от външна памет и връзка с входно изходни портове за да функционира, докато микроконтролера има вградени всичките тези периферни устройства, което прави неговата работа значително по-бърза в сравнение с микропроцесора. Постигането на по-висока скорост при експлоатация на микроконтролер се дължи на малкия набор от инструкции.
Най-важното е, че микропроцесорите с повишена сложност, като компютърните процесори в днешно време, са програмируеми и следователно могат да изпълняват широка гама от функции, за разлика от микроконтролерите, които са предназначени за изпълнението на специфични и точно определени задачи.
