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嵌入式系统入门 – 处理器

简述

嵌入式系统的核心。它是接受输入并在处理数据后产生输出的基本单元。对于嵌入式系统设计人员来说,必须同时具备微处理器和微控制器的知识。

系统中的处理器

处理器有两个基本单元 –
  • 程序流控制单元 (CU)
  • 执行单位(欧盟)
CU包括用于从存储器中提取指令的提取单元。欧盟拥有执行有关数据传输操作和从一种形式到另一种形式的数据转换指令的电路。
EU 包括算术和逻辑单元 (ALU) 以及执行程序控制任务(例如中断)或跳转到另一组指令的指令的电路。
处理器运行取指周期,并以与从存储器中取指的顺序相同的顺序执行指令。

处理器类型

处理器可以是以下类别 –
  • 通用处理器 (GPP)
    • 微处理器
    • 微控制器
    • 嵌入式处理器
    • 数字信号处理器
    • 媒体处理器
  • 专用系统处理器 (ASSP)
  • 专用指令处理器 (ASIP)
  • 专用集成电路 (ASIC) 或超大规模集成 (VLSI) 电路上的 GPP 内核或 ASIP 内核。

微处理器

微处理器是具有 CPU 的单个 VLSI 芯片。此外,它还可能有其他单元,如教练、浮点处理运算单元和流水线单元,有助于更快地处理指令。
上一代微处理器的获取和执行周期由约 1 MHz 的时钟频率引导。处理器现在以 2GHz 的时钟频率运行
微处理器

微控制器

微控制器是单芯片 VLSI 单元(也称为 microcomputer),虽然计算能力有限,但具有增强的输入/输出能力和许多片上功能单元。
中央处理器内存房间
输入/输出端口计时器串行 COM 端口
微控制器特别用于嵌入式系统,用于具有片上程序存储器和设备的实时控制应用。

微处理器与微控制器

现在让我们来看看微处理器和微控制器之间最显着的区别。
微处理器微控制器
微处理器本质上是多任务处理的。可以同时执行多项任务。例如,在计算机上,我们可以一边在文本编辑器中编写文本一边播放音乐。单一任务导向。例如,洗衣机仅设计用于洗衣服。
RAM、ROM、I/O 端口和定时器可以从外部添加并且数量不同。RAM、ROM、I/O 端口和定时器不能从外部添加。这些组件将一起嵌入到一个芯片上,并且数量是固定的。
设计人员可以决定所需的内存或 I/O 端口的数量。内存或 I/O 的固定数量使微控制器非常适合有限但特定的任务。
外部存储器和 I/O 端口的外部支持使基于微处理器的系统更重且成本更高。微控制器比微处理器重量轻且便宜。
外部设备需要更多空间并且它们的功耗更高。基于微控制器的系统消耗更少的功率并占用更少的空间。

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