Sự khác biệt giữa Vi xử lý và Vi điều khiển
Share
Thật đáng ngạc nhiên khi một phần nhỏ của công nghệ đã thay đổi bộ mặt của máy tính cá nhân. Từ bộ vi xử lý thương mại đầu tiên (4 bit 4004) được Intel phát triển vào năm 1971 đến Itanium 2 64 bit tiên tiến và linh hoạt hơn, công nghệ vi xử lý đã chuyển sang một kiến trúc hoàn toàn mới của kiến trúc thế hệ tiếp theo. Những tiến bộ trong công nghệ vi xử lý đã giúp máy tính cá nhân nhanh hơn và đáng tin cậy hơn bao giờ hết. Nếu vi xử lý là trái tim của hệ thống máy tính thì vi điều khiển là bộ não. Cả bộ vi xử lý và vi điều khiển thường được sử dụng đồng nghĩa với nhau vì thực tế là chúng có chung các tính năng chung và chúng được thiết kế riêng cho các ứng dụng thời gian thực. Tuy nhiên, họ cũng có phần khác biệt.
Bộ vi xử lý là gì?
Bộ vi xử lý là một con chip tích hợp dựa trên silicon chỉ có một bộ xử lý trung tâm. Đó là trái tim của một hệ thống máy tính được thiết kế để thực hiện vô số nhiệm vụ liên quan đến dữ liệu. Bộ vi xử lý không có RAM, ROM, chân IO, Bộ hẹn giờ và các thiết bị ngoại vi khác trên chip. Chúng phải được thêm vào bên ngoài để làm cho chúng hoạt động. Nó bao gồm ALU xử lý tất cả các phép toán số học và logic; Thiết bị Điều khiển quản lý và xử lý luồng hướng dẫn trong toàn hệ thống; và Đăng ký Mảng lưu trữ dữ liệu từ bộ nhớ để truy cập nhanh. Chúng được thiết kế cho các ứng dụng cho mục đích chung như hoạt động logic trong hệ thống máy tính. Nói một cách đơn giản, đó là một CPU có đầy đủ chức năng trên một mạch tích hợp duy nhất được sử dụng bởi một hệ thống máy tính để thực hiện công việc của nó.
Vi điều khiển là gì?
Vi điều khiển giống như một máy tính mini có CPU cùng với RAM, ROM, cổng nối tiếp, bộ hẹn giờ và thiết bị ngoại vi IO tất cả được nhúng trên một chip đơn. Nó được thiết kế để thực hiện các tác vụ cụ thể của ứng dụng yêu cầu một mức độ điều khiển nhất định như điều khiển TV, bảng hiển thị LED, đồng hồ thông minh, xe cộ, điều khiển đèn giao thông, điều khiển nhiệt độ, v.v. Đây là một thiết bị cao cấp có bộ vi xử lý, bộ nhớ, và cổng đầu vào / đầu ra tất cả trên một chip. Đó là bộ não của một hệ thống máy tính chứa đủ mạch để thực hiện các chức năng cụ thể mà không cần bộ nhớ ngoài. Vì nó thiếu các thành phần bên ngoài, mức tiêu thụ năng lượng ít hơn, điều này lý tưởng cho các thiết bị chạy bằng pin. Nói một cách đơn giản, một vi điều khiển là hệ thống máy tính hoàn chỉnh với phần cứng bên ngoài ít hơn.
Sự khác biệt giữa Vi xử lý và Vi điều khiển
1) Công nghệ liên quan đến Vi xử lý và Vi điều khiển
Bộ vi xử lý là một con chip silicon đa năng có thể lập trình, là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống máy tính. Nó giống như một trái tim của hệ thống máy tính bao gồm ALU (Đơn vị logic số học), Đơn vị điều khiển, bộ giải mã lệnh và Đăng ký mảng. Mặt khác, vi điều khiển là trái tim của hệ thống nhúng, là sản phẩm phụ của công nghệ vi xử lý.
2) Kiến trúc của vi xử lý và vi điều khiển
Bộ vi xử lý chỉ là một mạch tích hợp không có chân RAM, ROM hoặc chân đầu vào / đầu ra. Về cơ bản, nó đề cập đến đơn vị xử lý trung tâm của hệ thống máy tính tìm nạp, giải thích và thực thi các lệnh được truyền cho nó. Nó kết hợp các chức năng của CPU thành một mạch tích hợp duy nhất. Mặt khác, vi điều khiển là những thiết bị mạnh hơn chứa mạch vi xử lý và có RAM, IO và bộ xử lý tất cả trong một chip.
3) Làm việc của vi xử lý và vi điều khiển
Bộ vi xử lý yêu cầu một bus ngoài để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi như RAM, ROM, IO tương tự và kỹ thuật số và các cổng nối tiếp. ALU thực hiện tất cả các hoạt động số học và logic đến từ bộ nhớ hoặc thiết bị đầu vào và thực hiện kết quả trên các thiết bị đầu ra. Vi điều khiển là một thiết bị nhỏ với tất cả các thiết bị ngoại vi được nhúng trên một chip duy nhất và nó được thiết kế để thực hiện các tác vụ cụ thể như thực hiện các chương trình để điều khiển các thiết bị khác.
4) Bộ nhớ dữ liệu trong Bộ vi xử lý và Vi điều khiển
Bộ nhớ dữ liệu là một phần của PIC chứa các thanh ghi chức năng đặc biệt và các thanh ghi mục đích chung. Nó lưu trữ dữ liệu tạm thời và giữ kết quả trung gian. Bộ vi xử lý thực thi một số lệnh được lưu trong bộ nhớ và gửi kết quả đến đầu ra. Bộ vi điều khiển chứa một hoặc nhiều CPU cùng với RAM và các thiết bị ngoại vi khác. CPU lấy các hướng dẫn từ bộ nhớ và thực hiện các kết quả.
5) Lưu trữ trong Bộ vi xử lý và Vi điều khiển
Bộ vi xử lý dựa trên kiến trúc von Neumann (còn được gọi là mô hình von Neumann và kiến trúc Princeton) trong đó bộ điều khiển lấy các hướng dẫn bằng cách gán tín hiệu điều khiển cho phần cứng và giải mã chúng. Ý tưởng là lưu trữ các hướng dẫn trong bộ nhớ cùng với dữ liệu mà các hướng dẫn hoạt động. Mặt khác, vi điều khiển dựa trên kiến trúc Harvard nơi các hướng dẫn và dữ liệu chương trình được lưu trữ riêng.
6) Ứng dụng của vi xử lý và vi điều khiển
Bộ vi xử lý là một thiết bị lưu trữ dung lượng lớn với một chip duy nhất và được nhúng trong một số ứng dụng như điều khiển thông số kỹ thuật, điều khiển đèn giao thông, điều khiển nhiệt độ, dụng cụ kiểm tra, hệ thống giám sát thời gian thực và nhiều hơn nữa. Vi điều khiển chủ yếu được sử dụng trong các mạch điện và điện tử và các thiết bị điều khiển tự động như dụng cụ y tế cao cấp, hệ thống điều khiển động cơ ô tô, bộ sạc năng lượng mặt trời, máy trò chơi, điều khiển đèn giao thông, thiết bị điều khiển công nghiệp, v.v..
Vi xử lý so với Vi điều khiển: Biểu đồ so sánh
Tóm tắt về Vi xử lý so với Vi điều khiển
Sự khác biệt chính giữa cả hai điều khoản là sự hiện diện của thiết bị ngoại vi. Không giống như bộ vi điều khiển, bộ vi xử lý không có bộ nhớ tích hợp, ROM, cổng nối tiếp, Bộ hẹn giờ và các thiết bị ngoại vi khác tạo thành một hệ thống. Một xe buýt bên ngoài là cần thiết để giao diện với các thiết bị ngoại vi. Mặt khác, một bộ vi điều khiển có tất cả các thiết bị ngoại vi như bộ xử lý, RAM, ROM và IO được tích hợp trong một chip đơn. Nó có một xe buýt kiểm soát nội bộ không có sẵn cho nhà thiết kế. Vì tất cả các thành phần được đóng gói trong một chip, nó nhỏ gọn, lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp quy mô lớn. Bộ vi xử lý là trái tim của hệ thống máy tính và vi điều khiển là bộ não.
