Встроенные системы - Процессоры

Процессор - это сердце встраиваемой системы. Это базовый блок, который принимает входные данные и производит выходные данные после обработки данных. Разработчику встроенных систем необходимо знать как микропроцессоры, так и микроконтроллеры.

Процессоры в системе

У процессора есть два основных блока -

Блок управления потоком программы (CU)
Единица исполнения (ЕС)

CU включает в себя блок выборки для выборки инструкций из памяти. В ЕС есть схемы, которые реализуют инструкции, относящиеся к операции передачи данных и преобразования данных из одной формы в другую.

EU включает арифметический и логический блок (ALU), а также схемы, которые выполняют инструкции для задачи управления программой, такой как прерывание, или переход к другому набору инструкций.

Процессор выполняет циклы выборки и выполняет инструкции в той же последовательности, в какой они извлекаются из памяти.

Типы процессоров

Процессоры могут быть следующих категорий -

Процессор общего назначения (GPP)
- Microprocessor
- Microcontroller
- Встроенный процессор
- Цифровой сигнальный процессор
- Медиа-процессор
Системный процессор для конкретных приложений (ASSP)
Процессоры команд для конкретных приложений (ASIP)
Ядро (я) GPP или ядро (я) ASIP на интегральной схеме специального назначения (ASIC) или в схеме очень крупномасштабной интеграции (VLSI).

Микропроцессор

Микропроцессор - это отдельная микросхема СБИС, имеющая центральный процессор. Кроме того, он может также иметь другие модули, такие как коучи, арифметический модуль обработки с плавающей запятой и модули конвейерной обработки, которые помогают в более быстрой обработке инструкций.

Цикл выборки и выполнения микропроцессоров предыдущего поколения определялся тактовой частотой порядка ~ 1 МГц. Процессоры теперь работают на тактовой частоте 2 ГГц.

Микроконтроллер

Микроконтроллер - это однокристальная СБИС (также называемая microcomputer), который, хотя и имеет ограниченные вычислительные возможности, обладает расширенными возможностями ввода / вывода и рядом функциональных блоков на кристалле.

ЦПУ	баран	ПЗУ
Порт ввода / вывода	Таймер	Последовательный COM-порт

Микроконтроллеры особенно используются во встроенных системах для приложений управления в реальном времени со встроенной памятью программ и устройствами.

Микропроцессор против микроконтроллера

Давайте теперь посмотрим на наиболее заметные различия между микропроцессором и микроконтроллером.

Микропроцессор	Микроконтроллер
Микропроцессоры по своей природе многозадачны. Может выполнять несколько задач одновременно. Например, на компьютере мы можем проигрывать музыку во время написания текста в текстовом редакторе.	Ориентирован на одну задачу. Например, стиральная машина предназначена только для стирки одежды.
ОЗУ, ПЗУ, порты ввода-вывода и таймеры могут быть добавлены извне и могут различаться по количеству.	RAM, ROM, порты ввода / вывода и таймеры не могут быть добавлены извне. Эти компоненты должны быть встроены вместе в микросхему и зафиксированы в количестве.
Разработчики могут выбрать необходимое количество памяти или портов ввода / вывода.	Фиксированное число для памяти или ввода-вывода делает микроконтроллер идеальным для решения ограниченной, но конкретной задачи.
Внешняя поддержка внешней памяти и портов ввода / вывода делает микропроцессорную систему более тяжелой и дорогостоящей.	Микроконтроллеры легче и дешевле микропроцессоров.
Внешним устройствам требуется больше места, а их энергопотребление выше.	Система на основе микроконтроллера потребляет меньше энергии и занимает меньше места.