Μικροεπεξεργαστής vs Μικροελεγκτής vs Μικροϋπολογιστής: Διαφορά και σύγκριση

Οι όροι «μικροεπεξεργαστής» και «μικροελεγκτής» χρησιμοποιούνται συχνά σε συνδυασμό μεταξύ τους και περιστασιακά ως συνώνυμα. Παρά κάποιες ομοιότητες, αυτά τα δύο τσιπ έχουν κάποιες ευδιάκριτες διαφορές που γνωρίζουν όσοι τα καταλαβαίνουν πραγματικά.

Οι μηχανικοί είναι σε θέση να διακρίνουν μεταξύ τους με βάση την αξιόπιστη εμπειρία. Ωστόσο, δεδομένου ότι ένας μικροεπεξεργαστής και ένας μικροελεγκτής φαίνονται ίδια, μπορεί να είναι δύσκολο για έναν αρχάριο να τα ξεχωρίσει.

Ένας μικροϋπολογιστής είναι ένας πλήρως λειτουργικός υπολογιστής σχεδιασμένος για μεμονωμένη χρήση που παράγεται σε μικρότερη κλίμακα. Ποιες είναι όμως οι βασικές διαφορές μεταξύ τους; Ας ανακαλύψουμε!

Βασικές τακτικές

1. Οι μικροεπεξεργαστές είναι κεντρικές μονάδες επεξεργασίας (CPU) που εκτελούν εντολές και επεξεργάζονται δεδομένα σε ψηφιακά συστήματα.
2. Οι μικροελεγκτές είναι ολοκληρωμένα κυκλώματα που συνδυάζουν μικροεπεξεργαστές, μνήμη και περιφερειακά εισόδου/εξόδου σε ένα μόνο τσιπ, που χρησιμοποιούνται σε ενσωματωμένα συστήματα.
3. Οι μικροϋπολογιστές είναι μικροί υπολογιστές γενικής χρήσης με μικροεπεξεργαστές, μνήμη και συσκευές εισόδου/εξόδου, που χρησιμοποιούνται για προσωπικές εργασίες υπολογιστών.

Μικροεπεξεργαστής vs Μικροελεγκτής vs Μικροϋπολογιστής

Ένας μικροεπεξεργαστής είναι ένα μικροσκοπικό τσιπ επεξεργαστή μέσα σε έναν μικροϋπολογιστή που εκτελεί αριθμητικές και λογικές πράξεις. Ο μικροϋπολογιστής είναι ένα πλήρες σύστημα υπολογιστή που βασίζεται σε μικροεπεξεργαστή για λειτουργία. Ο μικροελεγκτής είναι ένα σύστημα υπολογιστή σχεδιασμένο για ενσωματωμένα συστήματα για τον έλεγχο διαφορετικών λειτουργιών.

Συγκριτικός πίνακας

Παράμετροι σύγκρισης	Μικροεπεξεργαστής	Μικροελεγκτές	Μικροϋπολογιστής
Ταχύτητα	Λόγω της εξάρτησής τους από την επικοινωνία με εξωτερικά περιφερειακά, περιστασιακά λειτουργούν πιο αργά.	Μπορούν να τροποποιηθούν για την εκτέλεση βελτιστοποιημένου κώδικα για την ολοκλήρωση μιας συγκεκριμένης εργασίας.	Υψηλή ταχύτητα επεξεργασίας.
Power	Μικρή ποσότητα ισχύος	Κατανάλωση ενέργειας	Μικρή ποσότητα ισχύος
Κόστος	Λιγότερο ακριβό	Χαμηλώστε	Λογικά κοστολογημένο
Αρχιτεκτονική	Περιλαμβάνει έναν επεξεργαστή και πολλά άλλα τσιπ που παρέχουν τη σειριακή διεπαφή μνήμης	Συνδυάζει σε ένα ενιαίο τσιπ όλα τα απαραίτητα υπολογιστικά στοιχεία.	CPU, μια μονάδα μνήμης και μονάδες εισόδου-εξόδου (συσκευές).
Εφαρμογή	Εφαρμογή CPU στον υπολογιστή	Εφαρμόστε CPU στον υπολογιστή	Επεξεργασία δεδομένων και κειμένου

Τι είναι ο μικροεπεξεργαστής;

Οι μικροεπεξεργαστές είναι επεξεργαστές ενός τσιπ που μπορούν να χειριστούν μικροεντολές. Οι μικροεντολές είναι εντολές που έχουν τη μορφή 0 και 1. Ο μικροεπεξεργαστής, ο οποίος έρχεται επίσης με τη μορφή ενός ενιαίου ολοκληρωμένου κυκλώματος, είναι η CPU του μικροϋπολογιστή. 

Έτσι, τα βασικά στοιχεία του μικροεπεξεργαστή θα είναι η Μονάδα Ελέγχου (CU) και η Αριθμητική Λογική Μονάδα (ALU) ενός μικροϋπολογιστή. Ο μικροεπεξεργαστής Intel 8085 είναι ένα παράδειγμα. Ένας μικροϋπολογιστής θα έχει επίσης τα χαρακτηριστικά που αναφέρονται παρακάτω εκτός από τον μικροεπεξεργαστή του:

1. Αποθήκευση προγράμματος σε ROM, PROM, EPROMκαι EEPROM
2. RAM για αποθήκευση δεδομένων, ενδιάμεσων αποτελεσμάτων και τελικών αποτελεσμάτων
3. Εξοπλισμός I/O για επαφή με τον έξω κόσμο
4. Οι θύρες I/O χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία συσκευών I/O.

Η χρήση μικροεπεξεργαστών είναι ευρέως διαδεδομένη στον σύγχρονο κόσμο. Υλικό όπως πύλες, flip-flops και άλλα εξαρτήματα χρησιμοποιήθηκαν για ένα λογικό σχεδιασμό πριν από την εισαγωγή του μικροεπεξεργαστή. ΕΝΑ μινιυπολογιστής ήταν απλά πολύ ακριβό. 

Η χρήση του υλικού για τη λογική σχεδίαση έχει ως επί το πλείστον αντικατασταθεί με την εφεύρεση του μικροεπεξεργαστή. Τα ευέλικτα όργανα του επιτρέπουν απλές αλλαγές λογισμικού για την αλλαγή των ιδιοτήτων του συστήματος. Επιπλέον, έχουν εμφανιστεί νέες γενιές εφαρμογών που δεν είχαν προηγουμένως εξεταστεί λόγω του απαγορευτικού κόστους ενός μικροϋπολογιστή ή της δυσκολίας σχεδιασμού λογικής βασισμένης σε υλικό.

Τι είναι ο μικροελεγκτής;

Ο μικροελεγκτής είναι ένας συμπαγής μικροϋπολογιστής που έχει κατασκευαστεί για να εκτελεί τις ιδιαίτερες λειτουργίες των ενσωματωμένων συστημάτων, όπως η εμφάνιση δεδομένων μικροκυμάτων και η λήψη απομακρυσμένων σημάτων.

Ο επεξεργαστής, η μνήμη (RAM, ROM, EPROM), οι σειριακές θύρες, τα περιφερειακά (χρονομετρητές, μετρητές, κ.λπ.) και άλλα εξαρτήματα αποτελούν τον τυπικό μικροελεγκτή.

Τύποι μικροελεγκτών

1. Bit – Ο μικροελεγκτής ταξινομείται περαιτέρω σε τρεις τύπους με βάση τη διαμόρφωση bit.
2. Οι μικροελεγκτές 8 bit χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση μαθηματικών και λογικών πράξεων όπως πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμός και διαίρεση. Οι Intel 8031 ​​και 8051 είναι δύο παραδείγματα μικροελεγκτών 8-bit.
3. Μικροελεγκτές 16 bit: Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται για αριθμητικές και λογικές λειτουργίες όταν απαιτείται μεγαλύτερη ακρίβεια και ταχύτητα. Ένα παράδειγμα μικροελεγκτή 16 bit είναι ο Intel 8096.
4. Μικροελεγκτές 32 bit: Βρίσκονται συνήθως σε συσκευές που λειτουργούν αυτόματα, όπως αυτοματοποιημένα λειτουργικά συστήματα, ιατρικές συσκευές κ.λπ.

Τι είναι ο μικροϋπολογιστής;

Ένας συμπαγής, προσιτός υπολογιστής με περιορισμένες δυνατότητες αναφέρεται ως μικροϋπολογιστής. Μοιράζεται τα ίδια αρχιτεκτονικά δομικά στοιχεία που φαίνονται σε έναν υπολογιστή. Οι σύγχρονοι μικροϋπολογιστές είναι μικρότεροι σε μέγεθος. 

Οι σημερινές εκδόσεις έχουν το μέγεθος ενός σημειωματάριου. Ωστόσο, τα μεγέθη τους θα μειωθούν περισσότερο τις επόμενες ημέρες. Οι άνθρωποι μπορούν να τους κατέχουν ως προσωπικούς υπολογιστές τους λόγω του χαμηλότερου κόστους τους. Λόγω της μαζικής παραγωγής, γίνονται ακόμη λιγότερο ακριβά. Όταν πρωτοξεκίνησαν, δεν ήταν τόσο δυνατοί.

Οι εσωτερικές διαδικασίες και οι οδηγίες τους ήταν αυστηρά περιορισμένες. Ωστόσο, οι σύγχρονοι μικροϋπολογιστές μπορούν πλέον να εκτελούν αριθμητικές πράξεις κινητής υποδιαστολής εκτός από τον πολλαπλασιασμό και τη διαίρεση ανυπόγραφο Αριθμούς. 

Κύριες διαφορές μεταξύ μικροεπεξεργαστή και μικροελεγκτή και μικροϋπολογιστή

Μικροεπεξεργαστής 

1. Οι εγκέφαλοι των συστημάτων υπολογιστών είναι οι μικροεπεξεργαστές τους.
2. Δεδομένου ότι έχει απλώς έναν επεξεργαστή, απαιτούνται εξωτερικές συνδέσεις για τη μνήμη και τα στοιχεία I/O.
3. Το κύκλωμα μεγαλώνει σε μέγεθος επειδή απαιτούνται εξωτερικές συνδέσεις για μνήμη και I/O.
4. Τα συμπαγή συστήματα δεν μπορούν να το χρησιμοποιήσουν.
5. Το συνολικό σύστημα είναι ακριβό.

Μικροελεγκτές 

1. Ο εγκέφαλος ενός ενσωματωμένο σύστημα είναι ο μικροελεγκτής.
2. Ένας επεξεργαστής, η εσωτερική μνήμη και τα στοιχεία I/O υπάρχουν σε έναν μικροελεγκτή.
3. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μικρά συστήματα.
4. Το συνολικό σύστημα έχει ελάχιστο κόστος.
5. Απλοί επεξεργαστές 4 bit έως πολύπλοκοι επεξεργαστές 32 ή 64 bit αποτελούν την κεντρική μονάδα επεξεργασίας.

Μικροϋπολογιστής

1. Η κύρια μονάδα επεξεργασίας του είναι ένα ενιαίο ολοκληρωμένο τσιπ ημιαγωγών.
2. Περιέχει μνήμη με τη μορφή θυρών εισόδου/εξόδου (I/O), μνήμης μόνο για ανάγνωση (ROM) και μνήμης τυχαίας πρόσβασης (RAM).
3. Είναι ένας συμπαγής υπολογιστής σε λογικές τιμές.
4. Οι μικροϋπολογιστές κέρδισαν δημοτικότητα με την ανάπτυξη όλο και πιο ισχυρών μικροεπεξεργαστών τη δεκαετία του 1970 και του 1980. Ένας μικροεπεξεργαστής μπορεί να χωριστεί σε τρία τμήματα: μια αριθμητική/λογική μονάδα (ALU), μια μονάδα καταχωρητή και μια μονάδα ελέγχου.

Τελευταία ενημέρωση: 14 Οκτωβρίου 2023