微處理器(microprocessor)和微控制器(microcontroller)的區別

令人驚訝的是，一小部分技術如何改變了個人電腦的面貌。從英特爾1971年開發的第一款商用微處理器（4位4004）到更先進、更通用的64位安騰2，微處理器技術已經轉移到下一代體系結構的全新領域。微處理器技術的進步使個人計算比以往任何時候都更快、更可靠。如果說微處理器是計算機系統的心臟，那麼微控制器就是大腦。微處理器和微控制器通常都是同義詞，因為它們有共同的特點，並且是專門為實時應用而設計的。然而，他們...

什麼是微處理器(microprocessor)？

微處理器是一種矽基整合晶片，只有一個中央處理器。它是計算機系統的核心，設計用於執行大量涉及資料的任務。微處理器晶片上沒有RAM、ROM、IO引腳、定時器和其他外圍裝置。它們將被新增到外部以使其發揮功能。它由處理所有算術和邏輯運算的ALU組成；控制單元，用於管理和處理整個系統中的指令流；以及暫存器陣列，用於儲存來自儲存器的資料以供快速訪問。它們是為計算機系統中的邏輯運算等通用應用而設計的。簡單地說，它是一個功能齊全的CPU，位於一個積體電路上，由一個計算機系統來完成它的工作。

什麼是微控制器(microcontroller)？

微控制器就像一臺微型計算機，帶有CPU、RAM、ROM、串列埠、定時器和IO外圍裝置，所有這些都嵌入在一個晶片上。它設計用於執行需要一定程度控制的特定應用程式任務，如電視遙控器、LED顯示面板、智慧手錶、車輛、交通燈控制、溫度控制等。它是一種高階裝置，微處理器、記憶體和輸入/輸出埠都在一個晶片上。它是一個計算機系統的大腦，它包含了足夠的電路，可以在沒有外部儲存器的情況下執行特定的功能。由於它缺乏外部元件，功耗較低，這使它成為使用電池執行的裝置的理想選擇。簡單地說，微控制器是一個完整的計算機系統，外部硬體較少。

微處理器與微控制器的區別

1）微處理器和微控制器技術

微處理器是一種可程式設計的多功能矽晶片，是計算機系統中最關鍵的部件。它就像計算機系統的心臟，由算術邏輯單元（ALU）、控制單元、指令解碼器和暫存器陣列組成。而微控制器則是嵌入式系統的核心，是微處理器技術的副產品。

2）微處理器和微控制器的體系結構

微處理器只是一個積體電路，沒有RAM、ROM或輸入/輸出引腳。它基本上是指計算機系統的中央處理單元，負責獲取、解釋和執行傳遞給它的命令。它將CPU的功能整合到一個積體電路中。另一方面，微控制器是一種功能更強大的裝置，它包含微處理器的電路，將RAM、IO和處理器都整合在一個晶片中。

3）微處理器和微控制器的工作原理

微處理器需要一個外部匯流排來連線外設，如RAM、ROM、模擬和數字IO以及串列埠。ALU執行來自記憶體或輸入裝置的所有算術和邏輯運算，並將結果執行到輸出裝置上。微控制器是一種小型裝置，所有外圍裝置都嵌入在一個晶片上，它被設計用來執行特定的任務，例如執行控制其他裝置的程式。

4）微處理器和微控制器中的資料儲存器

資料儲存器是PIC的一部分，它包含特殊功能暫存器和通用暫存器。它臨時儲存資料並保留中間結果。微處理器執行儲存在記憶體中的多條指令，並將結果傳送到輸出端。微控制器包含一個或多個CPU以及RAM和其他外圍裝置。CPU從記憶體中提取指令並執行結果。

5）微處理器和微控制器中的儲存

微處理器基於馮·諾依曼體系結構（也稱為馮·諾依曼模型和普林斯頓體系結構），其中控制單元透過向硬體分配控制訊號來獲取指令並對其進行解碼。其思想是將指令與指令操作的資料一起儲存在記憶體中。微控制器，另一方面，是基於哈佛架構的指令和程式資料分別儲存。

6）微處理器和微控制器的應用

微處理器是一種單晶片的大容量儲存裝置，被嵌入到諸如規範控制、交通燈控制、溫度控制、測試儀器、實時監控系統等多個應用中。微控制器主要應用於高階醫療器械、汽車發動機控制系統、太陽能充電器、遊戲機、交通燈控制、工業控制裝置等電氣電子電路和自動控制裝置。

微處理器與微控制器：比較圖

總結 - 微處理器的設計(of microprocessor) vs. 微控制器(microcontroller)

這兩個術語之間的關鍵區別在於外圍裝置的存在。與微控制器不同，微處理器沒有內建儲存器、ROM、串列埠、定時器和其他構成系統的外圍裝置。需要一條外部匯流排來連線外設。另一方面，微控制器將處理器、RAM、ROM和IO等所有外圍裝置都整合在一個晶片中。它有一個設計人員無法使用的內部控制匯流排。由於所有的元件都封裝在一個晶片中，因此它的緊湊性使其成為大規模工業應用的理想選擇。微處理器是計算機系統的心臟，微控制器是大腦。

發表於 2021-06-25 06:14
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分類：科技

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