innføringen av et stykke teknologi kalt «Mikroprosessor» har endret måten vi ser, analysere og kontrollere verden rundt oss de siste to tiårene. Den første kommersielle mikroprosessoren er 4-bit 4004 utviklet Av Intel og ble gjort tilgjengelig i 1971.
Siden da tok det en fenomenal suksess i sin utvikling og bruk. Mikroprosessor er ansett som et produkt av kombinert utviklingen innen dataarkitektur og Integrert Krets (Ic) fabrikasjon. Det har gjort begrepet personlig databehandling svært mulig.
Mikrokontrolleren regnes ofte som et biprodukt i utviklingen av mikroprosessoren. Fabrikasjonsprosessen og programmeringsteknikken som er ansvarlig for utviklingen av mikroprosessorer, har også ført til utvikling av mikrokontrollere.
inntil et tiår siden, mikrokontrollere er mindre populære i både det tekniske samfunnet og allmennheten selv om de fleste av forbrukerelektronikk som tv, videospill, video kassettopptakere, telefoner, heiser etc. består av dem.
før vi går til forskjellene mellom mikroprosessor og mikrokontroller eller tabulerende mikrokontroller vs mikroprosessor, la oss se den korte introduksjonen av mikroprosessor og mikrokontroller.
Mikroprosessor
En Mikroprosessor, populært kjent som «datamaskin på en chip» i sine tidlige dager, er en generell sentral prosesseringsenhet (CPU) produsert på en enkelt integrert krets (IC) og er en komplett digital datamaskin (senere mikrokontroller anses å være mer nøyaktig form for komplett datamaskin). Det er en liten, men svært kraftig elektronisk hjerne som opererer på en blemmer hastighet og er ofte brukt til å utføre instruksjoner av et dataprogram for å utføre aritmetiske og logiske operasjoner, lagring av data, systemkontroll, input / output operasjoner etc. i henhold til instruksjonene. Nøkkelbegrepet i definisjonen av en mikroprosessor er «generelt formål».
det betyr at ved hjelp av en mikroprosessor kan man bygge et enkelt system eller en stor og kompleks maskin rundt den med noen ekstra komponenter i henhold til applikasjonen. Hovedoppgaven til en mikroprosessor er å godta data som inngang fra inngangsenheter, og behandle disse dataene i henhold til instruksjonene og gi resultatet av disse instruksjonene som utgang via utdataenheter. Mikroprosessor er et eksempel på sekvensiell logikk enhet som den har minne internt og bruker den til å lagre instruksjoner.
Den første kommersielle Mikroprosessoren ble utgitt Av Intel i år 1971 November kalt 4004 (fire tusen fire). Det er en 4-bits mikroprosessor.
det er fem viktige komponenter i en mikroprosessor. De Er Aritmetisk Og Logisk Enhet (ALU), Kontrollenhet, Registre, Instruksjonsdekoder og Databuss, men de tre første betraktes som viktige komponenter. Blokkdiagrammet til en mikroprosessor med disse grunnleggende komponentene er vist nedenfor.
den interne strukturen til en mikroprosessor er vist nedenfor.
tidligere mikroprosessorer benyttet Von Neumann arkitektur der data og instruksjoner (programmer) er lagret i samme minne. Selv om denne arkitekturen er enkel, er det mange trekke ryggen. En av de store ulempene er at instruksjon og data ikke kan nås samtidig som de deler en enkelt databuss. Dette forringer ofte den generelle ytelsen til enheten. Senere, Harvard arkitektur er innført som gjør bruk av separate program og data minner med separate busser slik at både data og instruksjoner kan nås på samme tid. Senere Modifisert Harvard Arkitektur er utviklet der programminnet er tilgjengelig som om det var dataminne.
det er tre grunnleggende egenskaper som brukes til å skille mikroprosessorer. De er instruksjonssett, båndbredde og klokkehastighet. Instruksjonssettet er relatert til programmering av mikroprosessoren som hovedsakelig består av instruksjoner som en mikroprosessor kan utføre. Båndbredde indikerer maksimalt antall biter behandlet i en enkelt instruksjon. Klokkehastighet gir nei. av instruksjoner en prosessor kan utføre per sekund. Vanligvis er klokkehastigheten I MHz (Mega Hertz) Eller GHz (Giga Hertz). Generelt er egenskapene båndbredde og klokkehastighet sett sammen. Jo høyere verdiene for begge disse egenskapene er, desto kraftigere er prosessoren.
Instruksjonssett eller instruksjonssettarkitektur (ISA) spiller også en viktig rolle i design og funksjon av en prosessor. Mikroprosessorer er klassifisert som Enten Cisc (Complex Instruction Set Computer) ELLER RISC (Reduced Instruction Set Computer).
CISC arkitektur består av komplett sett med instruksjoner som er komplekse, større, har mer beregningskraft og så videre. En enkelt cisc instruksjon kan brukes til å utføre flere lavt nivå operasjoner, multi-trinns operasjoner og flere adressering moduser. Utførelsestiden for disse instruksjonene er lang. Intels X86 er et eksempel PÅ cisc-arkitektur.
RISC architecture ble utviklet ved å innse at i stedet for å bruke fullt sett med instruksjoner, er bare de ofte brukte instruksjonene tilstrekkelig. I denne arkitekturen er instruksjonene små og svært optimaliserte. RISC-prosessorer brukes der utførelsestiden for instruksjonen skal være mindre og utviklingskostnadene er mindre. ARM-enhetene er basert PÅ ARM-arkitektur som er EN delmengde AV RISC.
Mikrokontroller
hovedårsaken til utviklingen av mikrokontroller er å overvinne den eneste ulempen ved mikroprosessoren. Selv om mikroprosessorer er kraftige enheter, krever de eksterne chips SOM RAM, ROM, Inngangs – / Utgangsporter Og andre komponenter for å designe et komplett arbeidssystem. Dette gjorde det økonomisk vanskelig å utvikle datastyrte forbrukerapparater i stor skala, da systemkostnaden er svært høy. Mikrokontrollere er enhetene som faktisk passer til profilen «Computer – on – a chip», da den består av en hovedbehandlingsenhet eller prosessor sammen med noen andre komponenter som er nødvendige for å gjøre den til en komplett datamaskin. Komponentene som er til stede på en typisk mikrokontroller IC ER CPU, minne, inngangs – / utgangsporter og tidtakere. Den første mikrokontrolleren ble utviklet I 1971 Av Texas Instruments og kalles TMS 1000. Den ble gjort tilgjengelig for kommersiell bruk i 1974. Blokkdiagrammet til en mikrokontroller er vist nedenfor.
Mikrokontrollere brukes i utgangspunktet i innebygde systemer. Datastyrt eller digital kontroll av enheter er gjort troverdig med utviklingen av mikrokontrollere. Utviklingsprosessen av mikrokontroller ligner på en mikroprosessor.
Mikrokontrollere kan klassifiseres basert på bussbredde, minnestruktur og instruksjonssett. Bussbredde angir størrelsen på databussen. Mikrokontrollere kan klassifiseres som 8-bit, 16-bit eller 32 – bit basert på bussbredden. Høyere bussbredder resulterer ofte i bedre ytelse. Mikrokontrollere kan deles inn i to typer basert på deres minnestrukturer: Innebygd Minne og Eksternt Minne. Ved innebygde minnemikrokontrollere er de nødvendige dataene og programminnet innebygd i IC. Mens eksternt minne mikrokontrollere ikke har programminne innebygd på dem og krever en ekstern chip for det samme. Nå om dagen er alle mikrokontrollere innebygd minne mikrokontrollere. Klassifiseringen basert på instruksjonssett ligner på en mikroprosessor. De kan enten VÆRE CISC eller RISC. Flertallet av mikrokontrollere følger CISC arkitektur med over 80 instruksjoner. Mikrokontrollere kan også deles basert på deres datamaskinarkitektur i von Neumann og Harvard.
følgende tabell illustrerer noen av forskjellene mellom mikroprosessorer og mikrokontrollere.
 |
 |
| Mikroprosessor assimilerer funksjonen til en sentral prosessorenhet (CPU) på en enkelt integrert krets (IC). | Mikrokontroller kan betraktes som en liten datamaskin som har en prosessor og noen andre komponenter for å gjøre den til en datamaskin. |
| Mikroprosessorer brukes hovedsakelig i å designe generelle systemer fra små til store og komplekse systemer som super datamaskiner. | Mikrokontrollere brukes i automatisk styrte enheter. |
| Mikroprosessorer er grunnleggende komponenter i personlige datamaskiner. | Mikrokontrollere brukes vanligvis i innebygde systemer |
| Beregningskapasiteten til mikroprosessoren er svært høy. Derfor kan utføre komplekse oppgaver. | Mindre beregningskapasitet sammenlignet med mikroprosessorer. Vanligvis brukes til enklere oppgaver. |
| et mikroprosessorbasert system kan utføre mange oppgaver. | et mikrokontrollerbasert system kan utføre enkle eller svært få oppgaver. |
| Mikroprosessorer har integrert Math Coprocessor. Komplekse matematiske beregninger som involverer flyttall kan utføres med stor letthet. | Mikrokontrollere har ikke matematiske koprosessorer. De bruker programvare til å utføre flyttallsberegninger som senker enheten. |
| hovedoppgaven til mikroprosessoren er å utføre instruksjonssyklusen gjentatte ganger. Dette inkluderer hente, dekode og utføre. | i tillegg til å utføre oppgaver for å hente, dekode og utføre, styrer en mikrokontroller også sitt miljø basert på utgangen av instruksjonssyklusen. |
| for å bygge eller designe et system (datamaskin), må en mikroprosessor kobles eksternt til noen andre komponenter som Minne (RAM og ROM) og Inngangs – / Utgangsporter. | IC av en mikrokontroller har minne (BÅDE RAM og ROM) integrert på den sammen med noen andre komponenter som I / O-enheter og tidtakere. |
| den totale kostnaden for et system bygget ved hjelp av en mikroprosessor er høy. Dette er på grunn av kravet til eksterne komponenter. | Kostnaden for et system bygget ved hjelp av en mikrokontroller er mindre da alle komponentene er lett tilgjengelige. |
| generelt strømforbruk og spredning er høy på grunn av de eksterne enhetene. Derfor krever det eksternt kjølesystem. | Strømforbruket er mindre. |
| klokkefrekvensen er veldig høy, vanligvis i Rekkefølge Av Giga Hertz. | Klokkefrekvens er mindre vanligvis I Størrelsesorden Mega Hertz. |
| Instruksjonsgjennomstrømming gis høyere prioritet enn avbruddslatens. | i kontrast er mikrokontrollere designet for å optimalisere avbruddslatens. |
| Har få bitmanipuleringsinstruksjoner | Bitmanipulering er kraftig og mye brukt funksjon i mikrokontrollere. De har mange bit manipulasjon instruksjoner. |
| vanligvis mikroprosessorer brukes ikke i sanntidssystemer som de er sterkt avhengig av flere andre komponenter. | Mikrokontrollere brukes til å håndtere sanntidsoppgaver som de er enkeltprogrammerte, selvforsynte og oppgaveorienterte enheter. |
Ved å sette til side forskjellene mellom mikroprosessoren og mikrokontrolleren, er det klart at en mikroprosessor ikke kan erstatte en mikrokontroller og omvendt. Begge deler av teknologien har sin unike måte å bruke i applikasjoner.
