ระบบฝังตัว - โปรเซสเซอร์

โปรเซสเซอร์เป็นหัวใจของระบบฝังตัว เป็นหน่วยพื้นฐานที่รับอินพุตและสร้างเอาต์พุตหลังจากประมวลผลข้อมูล สำหรับผู้ออกแบบระบบฝังตัวจำเป็นต้องมีความรู้ทั้งไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์

โปรเซสเซอร์ในระบบ

โปรเซสเซอร์มีหน่วยที่จำเป็นสองหน่วย -

• ชุดควบคุมการไหลของโปรแกรม (CU)
• หน่วยปฏิบัติการ (EU)

CU มีหน่วยดึงข้อมูลสำหรับดึงคำแนะนำจากหน่วยความจำ สหภาพยุโรปมีวงจรที่ใช้คำแนะนำเกี่ยวกับการดำเนินการถ่ายโอนข้อมูลและการแปลงข้อมูลจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่ง

สหภาพยุโรปรวมถึงหน่วยเลขคณิตและตรรกะ (ALU) และวงจรที่ดำเนินการคำสั่งสำหรับงานควบคุมโปรแกรมเช่นขัดจังหวะหรือข้ามไปยังชุดคำสั่งอื่น

โปรเซสเซอร์จะเรียกใช้วงจรของการดึงข้อมูลและดำเนินการตามคำสั่งในลำดับเดียวกับที่ดึงข้อมูลจากหน่วยความจำ

ประเภทของโปรเซสเซอร์

โปรเซสเซอร์สามารถอยู่ในประเภทต่อไปนี้ -

• General Purpose Processor (GPP)

  • Microprocessor
  • Microcontroller
  • โปรเซสเซอร์ในตัว
  • โปรเซสเซอร์สัญญาณดิจิตอล
  • ตัวประมวลผลสื่อ

• ตัวประมวลผลระบบเฉพาะแอปพลิเคชัน (ASSP)

• โปรเซสเซอร์คำสั่งเฉพาะแอปพลิเคชัน (ASIP)

• GPP core (s) หรือ ASIP core (s) บน Application Specific Integrated Circuit (ASIC) หรือ Very Large Scale Integration (VLSI)

ไมโครโปรเซสเซอร์

ไมโครโปรเซสเซอร์คือชิป VLSI ตัวเดียวที่มี CPU นอกจากนี้ยังอาจมีหน่วยอื่น ๆ เช่นโค้ชหน่วยคำนวณเลขคณิตสำหรับการประมวลผลจุดลอยตัวและหน่วยท่อที่ช่วยในการประมวลผลคำสั่งได้เร็วขึ้น

วงจรการดึงข้อมูลและดำเนินการของไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นก่อนหน้าได้รับคำแนะนำจากความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ ~ 1 MHz ตอนนี้โปรเซสเซอร์ทำงานที่ความถี่สัญญาณนาฬิกา 2GHz

ไมโครคอนโทรลเลอร์

ไมโครคอนโทรลเลอร์คือหน่วย VLSI ชิปเดียว (เรียกอีกอย่างว่า microcomputer) ซึ่งแม้ว่าจะมีความสามารถในการคำนวณที่ จำกัด แต่ก็มีความสามารถในการรับเข้า / ส่งออกที่ได้รับการปรับปรุงและหน่วยการทำงานบนชิปจำนวนหนึ่ง

ซีพียู	แกะ	รอม
พอร์ต I / O	จับเวลา	พอร์ต Serial COM

ไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบฝังตัวสำหรับแอพพลิเคชั่นการควบคุมแบบเรียลไทม์ที่มีหน่วยความจำโปรแกรมบนชิปและอุปกรณ์

ไมโครโปรเซสเซอร์เทียบกับไมโครคอนโทรลเลอร์

ตอนนี้เรามาดูความแตกต่างที่โดดเด่นที่สุดระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์

ไมโครโปรเซสเซอร์	ไมโครคอนโทรลเลอร์
ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นงานมัลติทาสก์ในธรรมชาติ สามารถทำงานได้หลายงานพร้อมกัน ตัวอย่างเช่นบนคอมพิวเตอร์เราสามารถเล่นเพลงในขณะที่เขียนข้อความในโปรแกรมแก้ไขข้อความ	มุ่งเน้นงานเดียว ตัวอย่างเช่นเครื่องซักผ้าถูกออกแบบมาสำหรับซักผ้าเท่านั้น
สามารถเพิ่ม RAM, ROM, พอร์ต I / O และตัวจับเวลาจากภายนอกได้และสามารถเปลี่ยนตัวเลขได้	ไม่สามารถเพิ่ม RAM, ROM, I / O Ports และ Timers จากภายนอกได้ ส่วนประกอบเหล่านี้จะถูกฝังเข้าด้วยกันบนชิปและได้รับการแก้ไขเป็นตัวเลข
นักออกแบบสามารถกำหนดจำนวนหน่วยความจำหรือพอร์ต I / O ที่ต้องการได้	ตัวเลขคงที่สำหรับหน่วยความจำหรือ I / O ทำให้ไมโครคอนโทรลเลอร์เหมาะสำหรับงานที่ จำกัด แต่เฉพาะเจาะจง
การสนับสนุนภายนอกของหน่วยความจำภายนอกและพอร์ต I / O ทำให้ระบบที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์หนักขึ้นและเสียค่าใช้จ่าย	ไมโครคอนโทรลเลอร์มีน้ำหนักเบาและราคาถูกกว่าไมโครโปรเซสเซอร์
อุปกรณ์ภายนอกต้องการพื้นที่มากขึ้นและการใช้พลังงานก็สูงขึ้น	ระบบที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้พลังงานน้อยลงและใช้พื้นที่น้อยลง