Τι είναι ο μικροελεγκτής;
Ένας μικροελεγκτής είναι ένα τσιπ βελτιστοποιημένο για τον έλεγχο ηλεκτρονικών συσκευών. Αποθηκεύεται σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο κύκλωμα το οποίο είναι αφιερωμένο στην εκτέλεση μιας συγκεκριμένης εργασίας και στην εκτέλεση μιας συγκεκριμένης εφαρμογής.
Είναι ειδικά σχεδιασμένο κυκλώματα για ενσωματωμένες εφαρμογές και χρησιμοποιείται ευρέως σε αυτόματα ελεγχόμενες ηλεκτρονικές συσκευές. Περιέχει μνήμη, επεξεργαστή και προγραμματιζόμενο I / O.
Σε αυτόν τον Μικροεπεξεργαστή Vs. Εκμάθηση μικροελεγκτή, θα μάθετε:
- Τι είναι ο μικροελεγκτής;
- Τι είναι ένας μικροεπεξεργαστής;
- Τύποι μικροεπεξεργαστών
- Τύποι μικροελεγκτή
- Ιστορία μικροεπεξεργαστή
- Μικροελεγκτής ιστορικού
- Χαρακτηριστικά του Μικροελεγκτή
- Χαρακτηριστικά του μικροεπεξεργαστή
- Μικροεπεξεργαστής εναντίον Μικροελεγκτής
- Εφαρμογές μικροεπεξεργαστή
- Εφαρμογές μικροελεγκτή
Τι είναι ένας μικροεπεξεργαστής;
Ένας μικροεπεξεργαστής είναι μια μονάδα ελέγχου ενός μικροϋπολογιστή τυλιγμένο μέσα σε ένα μικρό τσιπ. Εκτελεί λειτουργίες αριθμητικής λογικής μονάδας (ALU) και επικοινωνεί με τις άλλες συσκευές που είναι συνδεδεμένες με αυτήν. Είναι ένα ενιαίο ολοκληρωμένο κύκλωμα στο οποίο συνδυάζονται πολλές λειτουργίες.
ΒΑΣΙΚΕΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ
- Ο μικροεπεξεργαστής αποτελείται μόνο από μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας, ενώ ο μικροελεγκτής περιέχει έναν επεξεργαστή, μνήμη, I / O όλα ενσωματωμένα σε ένα τσιπ.
- Ο μικροεπεξεργαστής χρησιμοποιείται σε προσωπικούς υπολογιστές, ενώ ο μικροεπεξεργαστής χρησιμοποιείται σε ενσωματωμένο σύστημα.
- Ο μικροεπεξεργαστής χρησιμοποιεί έναν εξωτερικό δίαυλο για διασύνδεση με RAM, ROM και άλλα περιφερειακά, από την άλλη πλευρά, ο Μικροελεγκτής χρησιμοποιεί έναν εσωτερικό δίαυλο ελέγχου.
- Οι μικροεπεξεργαστές βασίζονται στο μοντέλο Von Neumann Οι μικροεπεξεργαστές βασίζονται στην αρχιτεκτονική του Χάρβαρντ
- Ο μικροεπεξεργαστής είναι πολύπλοκος και ακριβός, με μεγάλο αριθμό οδηγιών για επεξεργασία, αλλά ο μικροελεγκτής είναι φθηνός και απλός με λιγότερες οδηγίες για επεξεργασία.
Τύποι μικροεπεξεργαστών
Σημαντικοί τύποι μικροεπεξεργαστών είναι:
- Μικροεπεξεργαστές σύνθετων οδηγιών
- Το ολοκληρωμένο κύκλωμα συγκεκριμένης εφαρμογής
- Μικροεπεξεργαστές μειωμένων οδηγιών
- Πολυεπεξεργαστές ψηφιακού σήματος (DSP)
Τύποι μικροελεγκτή
Εδώ είναι σημαντικοί τύποι μικροελεγκτή:
- Μικροελεγκτής 8 bit
- Μικροελεγκτής 16 bit
- Μικροελεγκτής 32 bit
- Ενσωματωμένος μικροελεγκτής
- Μικροελεγκτής εξωτερικής μνήμης
Ιστορία μικροεπεξεργαστή
Εδώ είναι το σημαντικό ορόσημο από την ιστορία του Μικροεπεξεργαστή
- Η Fairchild Semiconductors εφηύρε το πρώτο IC (Integrated Circuit) το 1959.
- Το 1968, ο Robert Noyce, ο Gordan Moore, ο Andrew Grove βρήκαν τη δική τους εταιρεία Intel.
- Η Intel αναπτύχθηκε από το 3 man start-up το 1968 σε βιομηχανικό γίγαντα μέχρι το 1981.
- Το 1971, η INTEL δημιούργησε τον μικροεπεξεργαστή 4004 πρώτης γενιάς που θα λειτουργούσε με ταχύτητα ρολογιού 108 kHz
- Από το 1973 έως το 1978, μικροεπεξεργαστές δεύτερης γενιάς 8-bit κατασκευάστηκαν όπως οι Motorola 6800 και 6801, INTEL-8085 και Zilog's-Z80.
- Το 1978, η διαδικασία τρίτης γενιάς Intel 8008 κυκλοφόρησε στην αγορά.
- Στις αρχές της δεκαετίας του 80, η Intel κυκλοφόρησε επεξεργαστές 32-bit τέταρτης γενιάς.
- Το 1995, η Intel κυκλοφόρησε σε επεξεργαστές 64-bit πέμπτης γενιάς.
Ιστορικό μικροελεγκτή
Εδώ, είναι σημαντικά ορόσημα από την ιστορία του Μικροελεγκτή:
- Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1975 (Intel 8048)
- Η εισαγωγή του EEPROM το 1993
- Την ίδια χρονιά, η Atmel παρουσίασε τον πρώτο μικροελεγκτή χρησιμοποιώντας μνήμη Flash.
Χαρακτηριστικά του Μικροελεγκτή
Ακολουθούν ορισμένα σημαντικά χαρακτηριστικά του Μικροελεγκτή:
- Επαναφορά επεξεργαστή
- Πρόγραμμα και καρφίτσες I / O μεταβλητής μνήμης (RAM)
- Κεντρικός επεξεργαστής χρονισμού συσκευής
- Χρονόμετρα κύκλου οδηγιών
Χαρακτηριστικά του μικροεπεξεργαστή
Ακολουθούν ορισμένα σημαντικά χαρακτηριστικά του Μικροεπεξεργαστή:
- Προσφέρει ενσωματωμένο πρόγραμμα παρακολούθησης / εντοπισμού σφαλμάτων με δυνατότητα διακοπής
- Μεγάλη ποσότητα οδηγιών που εκτελούν κάθε μια διαφορετική παραλλαγή της ίδιας λειτουργίας
- Προσφέρει παράλληλη είσοδο / έξοδο
- Χρονόμετρο κύκλου οδηγιών
- Εξωτερική διεπαφή μνήμης
Μικροεπεξεργαστής εναντίον Μικροελεγκτής
Εδώ είναι η διαφορά μεταξύ Μικροεπεξεργαστή έναντι Μικροελεγκτή
| Μικροεπεξεργαστής | Μικροελεγκτής |
| Ο μικροεπεξεργαστής είναι η καρδιά του συστήματος υπολογιστών. | Το Micro Controller είναι η καρδιά ενός ενσωματωμένου συστήματος. |
| Είναι μόνο ένας επεξεργαστής, επομένως η μνήμη και τα εξαρτήματα I / O πρέπει να συνδεθούν εξωτερικά | Ο Micro Controller διαθέτει επεξεργαστή μαζί με εσωτερική μνήμη και εξαρτήματα I / O. |
| Η μνήμη και το I / O πρέπει να συνδέονται εξωτερικά, έτσι το κύκλωμα γίνεται μεγάλο. | Η μνήμη και το I / O υπάρχουν ήδη και το εσωτερικό κύκλωμα είναι μικρό. |
| Δεν μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε σε συμπαγή συστήματα | Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε σε συμπαγή συστήματα. |
| Το κόστος ολόκληρου του συστήματος είναι υψηλό | Το κόστος ολόκληρου του συστήματος είναι χαμηλό |
| Λόγω εξωτερικών εξαρτημάτων, η συνολική κατανάλωση ισχύος είναι υψηλή. Επομένως, δεν είναι ιδανικό για συσκευές που λειτουργούν με αποθηκευμένη ισχύ όπως μπαταρίες. | Καθώς τα εξωτερικά εξαρτήματα είναι χαμηλά, η συνολική κατανάλωση ισχύος είναι μικρότερη. Έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί με συσκευές που λειτουργούν με αποθηκευμένη ισχύ όπως μπαταρίες. |
| Οι περισσότεροι μικροεπεξεργαστές δεν διαθέτουν δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας. | Οι περισσότεροι από τους μικροελεγκτές προσφέρουν λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας. |
| Χρησιμοποιείται κυρίως σε προσωπικούς υπολογιστές. | Χρησιμοποιείται κυρίως σε πλυντήριο ρούχων, συσκευές αναπαραγωγής MP3 και ενσωματωμένα συστήματα. |
| Ο μικροεπεξεργαστής έχει μικρότερο αριθμό καταχωρητών, επομένως περισσότερες λειτουργίες βασίζονται στη μνήμη. | Ο μικροελεγκτής έχει περισσότερα μητρώα. Εξ ου και τα προγράμματα είναι ευκολότερα στη συγγραφή. |
| Οι μικροεπεξεργαστές βασίζονται στο μοντέλο Von Neumann | Οι μικροελεγκτές βασίζονται στην αρχιτεκτονική του Χάρβαρντ |
| Είναι μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο τσιπ με βάση το πυρίτιο. | Είναι ένα υποπροϊόν της ανάπτυξης μικροεπεξεργαστών με CPU μαζί με άλλα περιφερειακά. |
| Δεν διαθέτει μνήμη RAM, ROM, μονάδες εισόδου-εξόδου, χρονοδιακόπτες και άλλα περιφερειακά στο τσιπ. | Διαθέτει CPU μαζί με RAM, ROM και άλλα περιφερειακά ενσωματωμένα σε ένα μόνο τσιπ. |
| Χρησιμοποιεί ένα εξωτερικό δίαυλο για διασύνδεση με RAM, ROM και άλλα περιφερειακά. | Χρησιμοποιεί ένα εσωτερικό λεωφορείο ελέγχου. |
| Τα συστήματα που βασίζονται σε μικροεπεξεργαστές μπορούν να λειτουργούν με πολύ υψηλή ταχύτητα λόγω της τεχνολογίας που εμπλέκεται. | Τα συστήματα που βασίζονται σε μικροελεγκτές λειτουργούν έως και 200MHz ή περισσότερο ανάλογα με την αρχιτεκτονική. |
| Χρησιμοποιείται για εφαρμογές γενικού σκοπού που σας επιτρέπουν να χειρίζεστε φορτία δεδομένων. | Χρησιμοποιείται για συστήματα ειδικά για εφαρμογές. |
| Είναι πολύπλοκο και ακριβό, με μεγάλο αριθμό οδηγιών για επεξεργασία. | Είναι απλό και φθηνό με λιγότερες οδηγίες για επεξεργασία. |
Εφαρμογές μικροεπεξεργαστή
Οι μικροεπεξεργαστές χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευές όπως:
- Αριθμομηχανές
- Λογιστικό σύστημα
- Μηχανή παιχνιδιών
- Πολύπλοκοι βιομηχανικοί ελεγκτές
- Φανάρι
- Δεδομένα ελέγχου
- Στρατιωτικές εφαρμογές
- Συστήματα άμυνας
- Συστήματα υπολογισμού
Εφαρμογές μικροελεγκτή
Οι μικροελεγκτές χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευές όπως:
- Κινητά τηλέφωνα
- Αυτοκίνητα
- Συσκευές αναπαραγωγής CD / DVD
- Πλυντήρια
- Κάμερες
- Συναγερμοί ασφαλείας
- Ελεγκτές πληκτρολογίου
- ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ
- Ρολόγια
- Συσκευές αναπαραγωγής Mp3