Für Anfänger, die gerade erst mit Elektronik beginnen, kann es oft verwirrend sein, Mikroprozessor und Mikrocontroller zu vergleichen. Sowohl der Mikroprozessor als auch der Mikrocontroller unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Hardwarearchitektur und der Funktionsweise erheblich voneinander. Der Hauptunterschied zwischen einem Mikroprozessor und einem Mikrocontrollerist, dass ein Mikroprozessor-IC nur eine CPU enthält, während einem Mikrocontroller-IC auch RAM, ROM und andere Peripheriegeräte zugeordnet sind. Einige beliebte Beispiele für den Mikroprozessor sind Intel Core i7, AMD Athlon, Broadcom BCM2711 (Raspberry Pi) usw., und einige Beispiele für Mikrocontroller sind ATmega328 (Arduino UNO), STM32, PIC16F877A usw. Um dies im Detail zu verstehen, müssen wir uns das ansehen die allgemeine Architektur eines Mikroprozessors und eines Mikrocontrollers, genau das werden wir in diesem Artikel tun.
Was ist ein Mikrocontroller?
Es ist wie ein kleiner Computer auf einem einzelnen IC. Es enthält einen Prozessorkern, einen ROM, einen RAM und E / A-Pins, die für die Ausführung verschiedener Aufgaben vorgesehen sind. Mikrocontroller werden im Allgemeinen in Projekten und Anwendungen verwendet, die eine direkte Steuerung durch Benutzer erfordern. Da alle Komponenten in einem einzigen Chip benötigt werden, sind für diese Aufgabe keine externen Schaltkreise erforderlich. Daher werden Mikrocontroller häufig in eingebetteten Systemen eingesetzt, und große Hersteller von Mikrocontrollern stellen sie auf dem Embedded-Markt zur Verfügung. Ein Mikrocontroller kann als das Herz eines eingebetteten Systems bezeichnet werden. Einige Beispiele für den beliebten Mikrocontroller sind Mikrocontroller der Serien 8051, AVR und PIC.
Oben ist die Architektur des 8051-Mikrocontrollers dargestellt. Und Sie können sehen, dass alle erforderlichen Komponenten für ein kleines Projekt in einem einzigen Chip vorhanden sind. Mit den Fortschritten in der Elektronik werden viele neue Mikrocontroller auf den Markt gebracht. Wenn Sie wissen möchten, wie Sie den richtigen Mikrocontroller für Ihre Anwendung auswählen, lesen Sie den verlinkten Artikel.
Was ist ein Mikroprozessor?
Der Mikroprozessor enthält nur eine CPU in einem oder wenigen integrierten Schaltkreisen. Wie Mikrocontroller verfügt es nicht über RAM, ROM und andere Peripheriegeräte. Sie sind abhängig von externen Schaltkreisen der Peripheriegeräte, um zu arbeiten. Mikroprozessoren sind jedoch nicht für bestimmte Aufgaben vorgesehen, sondern werden benötigt, wenn Aufgaben komplex und schwierig sind, wie die Entwicklung von Software, Spielen und anderen Anwendungen, die viel Speicher erfordern, und wenn Eingabe und Ausgabe nicht definiert sind. Es kann als Herz eines Computersystems bezeichnet werden. Einige Beispiele für Mikroprozessoren sind Pentium, I3 und I5 usw.
Aus diesem Bild der Architektur des Mikroprozessors ist leicht ersichtlich, dass er Register und ALU als Verarbeitungseinheit aufweist und kein RAM, ROM enthält.
Mikroprozessor gegen Mikrocontroller
Da Sie jetzt im Grunde wissen, was ein Mikrocontroller und ein Mikroprozessor ist, ist es einfach, die Hauptunterschiede zwischen einem Mikrocontroller und einem Mikroprozessor zu identifizieren.
1. Der Hauptunterschied bei beiden ist das Vorhandensein eines externen Peripheriegeräts, in das in Mikrocontroller RAM, ROM und EEPROM eingebettet sind, während bei Mikroprozessoren externe Schaltkreise verwendet werden müssen.
2. Da sich alle Peripheriegeräte des Mikrocontrollers auf einem Chip befinden, ist er kompakt, während der Mikroprozessor sperrig ist.
3. Mikrocontroller werden unter Verwendung der komplementären Metalloxid-Halbleitertechnologie hergestellt, so dass sie weitaus billiger als Mikroprozessoren sind. Darüber hinaus sind die mit Mikrocontrollern hergestellten Anwendungen billiger, da sie weniger externe Komponenten benötigen, während die Gesamtkosten von Systemen mit Mikroprozessoren aufgrund der hohen Anzahl externer Komponenten, die für solche Systeme erforderlich sind, hoch sind.
4. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit von Mikrocontrollern beträgt etwa 8 MHz bis 50 MHz, im Gegensatz dazu liegt die Verarbeitungsgeschwindigkeit von allgemeinen Mikroprozessoren über 1 GHz, sodass sie viel schneller als Mikrocontroller arbeiten.
5. Im Allgemeinen verfügen Mikrocontroller über ein Energiesparsystem wie den Leerlaufmodus oder den Energiesparmodus, sodass insgesamt weniger Strom verbraucht wird und der externe Stromverbrauch geringer ist, da externe Komponenten gering sind. Während in Mikroprozessoren im Allgemeinen kein Stromsparsystem vorhanden ist und auch viele externe Komponenten verwendet werden, ist der Stromverbrauch im Vergleich zu Mikrocontrollern hoch.
6. Mikrocontroller sind kompakt und daher ein günstiges und effizientes System für kleine Produkte und Anwendungen, während Mikroprozessoren sperrig sind und daher für größere Anwendungen bevorzugt werden.
7. Aufgaben, die von Mikrocontrollern ausgeführt werden, sind begrenzt und im Allgemeinen weniger komplex. Während die von Mikroprozessoren ausgeführten Aufgaben Softwareentwicklung, Spieleentwicklung, Website, Dokumentenerstellung usw. sind, die im Allgemeinen komplexer sind, erfordern sie mehr Speicher und Geschwindigkeit, weshalb externes ROM und RAM verwendet werden.
8. Mikrocontroller basieren auf der Harvard-Architektur, bei der Programmspeicher und Datenspeicher getrennt sind, während Mikroprozessoren auf dem von Neumann-Modell basieren, bei dem Programm und Daten in demselben Speichermodul gespeichert sind.
Hoffe, dieser Artikel hilft Ihnen beim Vergleich von Mikroprozessor und Mikrocontroller. Wenn Sie an weiteren solchen Artikeln interessiert sind, können Sie auch den Vergleich zwischen Mikrocontroller und SPS sowie den Vergleich zwischen C- und Embedded C-Artikeln überprüfen.