Mikroprocesors:

Mikroprocesors ir elektronisks datora komponents, kas izgatavots no miniatūra izmēra tranzistoriem un dažiem citiem shēmas elementiem uz pusvadītāja IC (integrālās shēmas) vai mikroshēmas. Mikroprocesora saīsinājums ir µP vai uP. Centrālais procesors (CPU) ir vispazīstamākais mikroprocesors, taču daudzi citi datora komponenti tos satur, piemēram, videokartē esošais GPU (grafikas procesors). Personālo datoru sacensībās CPU un mikroprocesoru nosaukumi tiek izmantoti savstarpēji maināmi. Visu datoru centrā un maksimāli darbstacijās ir iestrādāts mikroprocesors. Mikroprocesori kontrolē aptuveni visu digitālo mašīnu loģiku, sākot no radio pulksteņa līdz automobiļu degvielas iesmidzināšanas struktūrām. Mikroprocesors ir viena IC pakete kurā ir integrētas vairākas funkcijas.

“vienfāzes līdz trīsfāžu pārveidotāja shēma ”

Pārsvarā ir pieci mikroprocesoru veidi, kas minūšu laikā nodrošina datorus ar “smadzenēm”. Parastā silīcija mikroprocesora iekšpusē būs vairāki minūšu tranzistori un ārkārtīgi niecīgas detaļas. Visi šie komponenti tiek izmantoti, lai palīdzētu datoram strādāt, kā plānots.

Mikroprocesoru veidi:

Dažādi mikroprocesoru veidi

Kompleksi instrukciju komplekta mikroprocesori: Šāda veida mikroprocesoru sauc arī par CISM. CISM klasificē mikroprocesoru, kurā katru un katru pasūtījumu var izpildīt kopā ar vairākām citām zema līmeņa funkcijām. Šīs funkcijas ir paredzētas, lai veiktu tādas darbības kā datu augšupielāde atmiņas kartē, atkārtota izsaukšana vai datu lejupielāde no atmiņas kartes vai sarežģīts matemātikas aprēķins vienā komandā.
Samazināti instrukciju komplekta mikroprocesori: Pazīstams arī kā RISC, tas bija paredzēts, lai paātrinātu datoru mikroprocesorus. Šīs mikroshēmas ir izveidotas saskaņā ar vadlīnijām, kas ļauj mikroprocesoram katrā komandā veikt mazāku daudzumu lietu, un tas ļaus ātrāk izpildīt vairāk komandu.
Superskalāra procesori: Šāda veida procesors kopē mikroprocesora aparatūru, lai tas vienlaikus varētu izpildīt daudzas instrukcijas. Šie replikas resursi var būt aritmētiskās loģikas vienības vai reizinātāji. Superskalāri sastāv no vairākām operatīvām vienībām. Superskalāri mikroprocesori vienā pulksteņa ciklā izpilda vairāk nekā vienu komandu, vienlaikus pārsūtot daudzas instrukcijas liekām operētājsistēmas procesorā.
Lietojumprogrammas integrētā shēma: Zināms arī kā ASIC mikroprocesors ir paredzēts īpaši precīziem mērķiem, kas, iespējams, sastāvēs no automobiļu emisiju kontroles vai personālo digitālo palīgu datoriem. Dažreiz ASIC tiek ražoti atbilstoši specifikācijām, taču tos var izgatavot arī, izmantojot pārnēsājamus pārnesumus.
Digitālo signālu daudzprocesori (DSP): DSP ir unikāli mikroprocesori, kurus izmanto, lai atšifrētu un kodētu video, vai pārveidotu ciparu vai video par analogiem un otrādi. Šīm darbībām ir nepieciešams mikroprocesors, kas īpaši labs matemātisko aprēķinu veikšanai. DSP mikroshēmas parasti tiek izmantotas SONAR, mobilajos tālruņos, RADAR, mājas kinozāles audio rīkos un kabeļu televizora pierīcēs.

MIKROKONTROLĒTĀJS:

Mikrokontrolleris

Mikrokontrolleris ir dators uz mikroshēmas, kas optimizēts elektrisko sīkrīku pārvaldībai. Tas ir īpaši paredzēts precīziem uzdevumiem, piemēram, konkrētas sistēmas kontrolei. Mikrokontrolleris dažreiz izmanto saīsinātu uC, µC vai MCU, būtībā ir specializēta mikroprocesoru šķirne, kas paredzēta pašapmierinātībai un ienesīgumam. Arī mikrokontrolleris ir daļa no sistēmas kopas, kas būtībā ir pilnīga shēma. Fiksētā sistēma ir datorsistēma, kas paredzēta vienas vai vairāku funkciju veikšanai atkal un atkal ar reāllaika treniņu ierobežojumiem. Tas ir iestrādāts kā pilnas mašīnas elements, bieži skaitot arī aparatūru un motorizētus elementus. Daži ārēji elektroniskās perifērijas ierīces ir savienotas ar mikrokontrolleru labāka veiktspēja ir atkarīga no lietojumprogrammām.

Mikrokontrolleru ilustrācijas ir 8051, Intel 80196, Microchip PIC un Motorola 68HCxx sērija. Mikrokontrolleri, kas parasti ir iekļauti rotaļlietās, automašīnās, ierīcēs un biroja mašīnās, ir pārnesumi, kas uz atsevišķas mikroshēmas apvieno vairākus mikroprocesoru sistēmas komponentus:

Atmiņa (gan ROM, gan RAM)
CPU kodols (mikroprocesors)
Daži paralēli digitālie I / O

Mikrokontrolleris ir liecinieks vairāku noderīgu funkciju iekļaušanai vientuļajā IC komplektā. Šīs funkcijas ir: -

Iespēja veikt uzkrāto komandu kopu, lai veiktu lietotāja aprakstītus darbus.
Spēja prasmīgi izmantot perifērās atmiņas mikroshēmas gan datu lasīšanai, gan ierakstīšanai no atmiņas, gan atmiņā.

Mikrokontrolleru veidi:

Mikrokontrolieri ir sakārtoti pēc mājas kopnes platuma, iebūvēta mikrokontrollera, pasūtījumu kopas, atmiņas strukturālā noformējuma, IC mikroshēmas vai VLSI kodola vai Verilog faila un ģimenes vienības. Līdzīgai saimei var būt virkne izdevumu ar dažādiem avotiem. Šeit mēs dodam maz mikrokontrolleru veidi, ko izmanto dažādās lietojumprogrammās .

Dažādi mikrokontrolleru veidi

8 bitu mikrokontrolleris: Ja MCU iekšējais autobuss ir 8 bitu kopne, tad ALU pēc pasūtījuma veic loģiskās un aritmētiskās darbības ar baitu. MCU ir 8 bitu mikrokontrolleris. 8 bitu MCU ilustrācijas ir Intel 8031/8051, Motorola MC68HC11 un PIC1x saimes.
16 bitu mikrokontrolleris: 16 bitu mikrokontrolleris sastāv no 16 bitu kopnes, un ALU veic aritmētiskās un loģiskās darbības 16 bitu operandā. Tas nodrošina lielāku precizitāti un veiktspēju, salīdzinot ar 8 bitu MCU.
32 bitu mikrokontrolleris: Kad iekšējā kopne datu pārraides funkcijai MCU ir 32 bitu kopne, tad ALU veic loģikas un aritmētiskās funkcijas operanda vārdiem ar 32 bitiem pēc pasūtījuma. MCU ir 32 bitu mikrokontrolleris. Tie nodrošina labāku precizitāti un veiktspēju salīdzinājumā ar 16 bitu MCU.
Iegultais mikrokontrolleris: Ja fiksētā vai iegultā sistēmā ir MCU, kurā katra aparatūras un programmatūras daļa atrodas vienotā blokā, MCU ir pazīstams kā iegultais mikrokontrolleris. Ārkārtīgi maz vai nav papildu perifērās vienības vai sistēmas apstrādei vadības laikā vai perifēro ierīču izmantošanai. Piemēram, tālruņa uztvērēja ķēdē tiek izmantots iebūvēts vai iebūvēts mikrokontrolieris.
Ārējās atmiņas mikrokontrolieris: Kad iebūvētā vai iegultā sistēma pievieno MCU, kurā katra aparatūras un programmatūras daļa atrodas nevis kā atsevišķa sastāvdaļa un kurai visa atmiņas sastāvdaļa vai tās daļa ir ārēji saskarnēta, spēlējot saskarnes ķēdi, kas pazīstama kā līmes ķēde, MCU ir pazīstama kā perifērās vai ārējās atmiņas mikrokontrolieris. Piemēram, 8031 sastāv no programmas atmiņas, kas tai ir ārēji pieslēgta. 8051 ir gan iekšēja, gan perifēro programmu atmiņa.

Atšķirība starp mikroprocesoriem un mikrokontrolleriem

Abu atšķirība ir tāda, ka mikrokontrolleris integrē mikroprocesora funkcijas (ALU, CPU, reģistri) kopā ar papildu īpašībām, piemēram, ROM, RAM, counter, Input / Output portiem utt. Šeit mikrokontrolleris kontrolē ierīces funkcija, izmantojot fiksētas programmas, kas uzkrātas ROM, kuras nemainās ar ilgumu.

Atšķirība starp mikroprocesoru un mikrokontrolleru

No vēl viena viedokļa to pielietojuma joma ir galvenā atšķirība starp parastajiem mikroprocesoriem un mikrokontrolleriem, kas tur šķiras no arhitektūras terminiem. Parastie mikroprocesori, piemēram, Pentium saimes vai Intel Core saimes procesori vai līdzīgi procesori, datoros atrodas kā universāli funkcionējoša programmējama mašīna. Tā dzīves laikā tai ir jāpārvalda daudzi dažādi tai noteikti uzdevumi un programmas.

Turpretī a PIC ģimenes mikrokontrolleris vai 8051 ģimene vai jebkura cita ir pamanījusi to pielietojumu mazās iegultās sistēmās, piemēram, satiksmes signālu vadības sistēmā vai kaut kādā robotu sistēmā. Arī šie sīkrīki visā dzīves ciklā pārvalda līdzīgu uzdevumu vai līdzīgu programmu. Vēl viena atšķirība ir tāda, ka mikrokontrollerim parasti ir jārisina tūlītēji uzdevumi, turpretī datorsistēmas mikroprocesori, iespējams, visu laiku neapstrādās momentānos uzdevumus.

Mūsdienās daudzi inženierzinātņu studenti izrāda lielu interesi par mikroprocesoru un mikrokontrolleru projekti jo tie ir ļoti interesanti un noderīgi, lai izveidotu labu karjeru elektronikā.

Foto kredīti: