令人惊讶的是，一小部分技术如何改变了个人电脑的面貌。从英特尔1971年开发的第一款商用微处理器（4位4004）到更先进、更通用的64位安腾2，微处理器技术已经转移到下一代体系结构的全新领域。微处理器技术的进步使个人计算比以往任何时候都更快、更可靠。如果说微处理器是计算机系统的心脏，那么微控制器就是大脑。微处理器和微控制器通常都是同义词，因为它们有共同的特点，并且是专门为实时应用而设计的。然而，他们也有各自的分歧。

什么是微处理器(microprocessor)？

微处理器是一种硅基集成芯片，只有一个中央处理器。它是计算机系统的核心，设计用于执行大量涉及数据的任务。微处理器芯片上没有RAM、ROM、IO引脚、定时器和其他外围设备。它们将被添加到外部以使其发挥功能。它由处理所有算术和逻辑运算的ALU组成；控制单元，用于管理和处理整个系统中的指令流；以及寄存器阵列，用于存储来自存储器的数据以供快速访问。它们是为计算机系统中的逻辑运算等通用应用而设计的。简单地说，它是一个功能齐全的CPU，位于一个集成电路上，由一个计算机系统来完成它的工作。

什么是微控制器(microcontroller)？

微控制器就像一台微型计算机，带有CPU、RAM、ROM、串行端口、定时器和IO外围设备，所有这些都嵌入在一个芯片上。它设计用于执行需要一定程度控制的特定应用程序任务，如电视遥控器、LED显示面板、智能手表、车辆、交通灯控制、温度控制等。它是一种高端设备，微处理器、内存和输入/输出端口都在一个芯片上。它是一个计算机系统的大脑，它包含了足够的电路，可以在没有外部存储器的情况下执行特定的功能。由于它缺乏外部组件，功耗较低，这使它成为使用电池运行的设备的理想选择。简单地说，微控制器是一个完整的计算机系统，外部硬件较少。

微处理器与微控制器的区别

1） 微处理器和微控制器技术

微处理器是一种可编程的多功能硅芯片，是计算机系统中最关键的部件。它就像计算机系统的心脏，由算术逻辑单元（ALU）、控制单元、指令解码器和寄存器阵列组成。而微控制器则是嵌入式系统的核心，是微处理器技术的副产品。

2） 微处理器和微控制器的体系结构

微处理器只是一个集成电路，没有RAM、ROM或输入/输出引脚。它基本上是指计算机系统的中央处理单元，负责获取、解释和执行传递给它的命令。它将CPU的功能集成到一个集成电路中。另一方面，微控制器是一种功能更强大的设备，它包含微处理器的电路，将RAM、IO和处理器都集成在一个芯片中。

3） 微处理器和微控制器的工作原理

微处理器需要一个外部总线来连接外设，如RAM、ROM、模拟和数字IO以及串行端口。ALU执行来自内存或输入设备的所有算术和逻辑运算，并将结果执行到输出设备上。微控制器是一种小型设备，所有外围设备都嵌入在一个芯片上，它被设计用来执行特定的任务，例如执行控制其他设备的程序。

4） 微处理器和微控制器中的数据存储器

数据存储器是PIC的一部分，它包含特殊功能寄存器和通用寄存器。它临时存储数据并保留中间结果。微处理器执行存储在内存中的多条指令，并将结果发送到输出端。微控制器包含一个或多个CPU以及RAM和其他外围设备。CPU从内存中提取指令并执行结果。

5） 微处理器和微控制器中的存储

微处理器基于冯·诺依曼体系结构（也称为冯·诺依曼模型和普林斯顿体系结构），其中控制单元通过向硬件分配控制信号来获取指令并对其进行解码。其思想是将指令与指令操作的数据一起存储在内存中。微控制器，另一方面，是基于哈佛架构的指令和程序数据分别存储。

6） 微处理器和微控制器的应用

微处理器是一种单芯片的大容量存储设备，被嵌入到诸如规范控制、交通灯控制、温度控制、测试仪器、实时监控系统等多个应用中。微控制器主要应用于高端医疗器械、汽车发动机控制系统、太阳能充电器、游戏机、交通灯控制、工业控制装置等电气电子电路和自动控制装置。

微处理器与微控制器：比较图

总结 - 微处理器的设计(of microprocessor) vs. 微控制器(microcontroller)

这两个术语之间的关键区别在于外围设备的存在。与微控制器不同，微处理器没有内置存储器、ROM、串行端口、定时器和其他构成系统的外围设备。需要一条外部总线来连接外设。另一方面，微控制器将处理器、RAM、ROM和IO等所有外围设备都集成在一个芯片中。它有一个设计人员无法使用的内部控制总线。由于所有的组件都封装在一个芯片中，因此它的紧凑性使其成为大规模工业应用的理想选择。微处理器是计算机系统的心脏，微控制器是大脑。