Что лучше выполнит функции прибора и будет наиболее оптимальным — микропроцессор или микроконтроллер? Узнаем вместе с компанией «ЗУМ-СМД».
Микропроцессор По выполняемым функциям
эта микросхема является аналогом центрального процессора (ЦП) компьютера и
решает следующие задачи :
выполнение
арифметических и логических операций в соответствии с заданной программой; обмен данными с периферийными устройствами. Однако микропроцессор не
может работать без дополнительных устройств, в число которых, например, входят:
оперативная
память (ОЗУ); постоянная память (ПЗУ); порты ввода/вывода; таймер. С целью обмена
информацией между входящими в комплект микросхемами создается еще и интерфейс,
или системная шина.
Основные характеристики
микропроцессора — это:
тактовая частота работы; разрядность шины адреса/данных; объем памяти, к которой он может адресоваться; система команд. Микроконтроллер В отличие от
микропроцессора все необходимые для проведения операций компоненты размещены в
самой микросхеме. Не интегрированными остаются источник электропитания,
кварцевый резонатор, необходимый для создания тактовой частоты, цепь сброса в
исходное состояние — их трудно совместить на одном кристалле. Таким образом
пропадает необходимость в создании внешнего интерфейса.
Как и микропроцессор,
микроконтроллер работает под управлением программы и обладает следующими
преимуществами:
невысокая цена; его применение уменьшает трудоемкость работы разработчика прибора; экономия электроэнергии и занимаемого места. Однако платой за все эти
достоинства является низкая производительность, а также неспособность выполнять
сложные функции.
К основным
характеристикам этого типа чипов можно отнести:
емкость
памяти — регистровой, ОЗУ, ПЗУ; тактовую чистоту; разрядность регистров, адресной шины, шины данных; количество выполняемых команд; состав периферийных устройств. Далее рассмотрим, где
применяются эти компоненты.
Применение микроконтроллеров Современный
микроконтроллер обладает высокой вычислительной мощностью, дающей возможность создать
на одном чипе самодостаточное и полнофункциональное устройство, обладающее
невысоким энергопотреблением и размерами. Поэтому он используется при
изготовлении самых различных приборов и входящих в их состав узлов, например,
таких как:
компьютерные
платы; контроллеры приводов; калькуляторы; стиральные и посудомоечные машины; домашние роботы; блоки управления станками. Практически любое
современное устройство, работающее в соответствии с определенным алгоритмом,
содержит в себе хотя бы один контроллер.
Применение микропроцессоров Сегодня системы,
построенные на основе микропроцессоров, являются незаменимым и эффективным
средством решения различных проблем, связанных со сбором и преобразованием
информации, автоматическим управлением, получением и преобразованием различных
видов энергии.
Самыми популярными областями применения устройств этого типа является сложная техника типа смартфонов, ноутбуков или персональных ЭВМ, а также управление техническими процессами в составе микро-ЭВМ, сеть из которых может заменить ЭВМ высокой производительности, повысив при этом гибкость, надежность и эффективность работы. Таким образом, микроконтроллеру отдается предпочтение
в случае использования относительно простых алгоритмов работы, ограниченности
места для размещения устройства управления, важности низкого энергопотребления. Микропроцессоры
незаменимы при решении сложных задач, которые требуют большого объема памяти и
высокой скорости обработки информации.