Per i principianti, che hanno appena iniziato con l'elettronica, spesso potrebbe essere fonte di confusione confrontare microprocessore e microcontrollore. Ma sia il microprocessore che un microcontrollore sono completamente diversi l'uno dall'altro in termini di architettura hardware e funzionamento. La differenza principale tra un microprocessore e un microcontrolloreè che un IC a microprocessore ha solo una CPU al suo interno mentre un IC a microcontrollore ha anche RAM, ROM e altre periferiche ad esso associate. Alcuni esempi popolari di microprocessore sono Intel core i7, AMD Athlon, Broadcom BCM2711 (Raspberry Pi) ecc. E alcuni esempi di microcontrollori sono ATmega328 (Arduino UNO), STM32, PIC16F877A ecc. Per capire in dettaglio dobbiamo dare un'occhiata a l'architettura generale di un microprocessore e microcontrollore, che è esattamente ciò che faremo in questo articolo.
Cos'è un microcontrollore?
È come un piccolo computer su un singolo circuito integrato. Contiene un core del processore, ROM, RAM e pin I / O dedicati per eseguire varie attività. I microcontrollori sono generalmente utilizzati in progetti e applicazioni che richiedono il controllo diretto da parte degli utenti. Poiché ha tutti i componenti necessari nel suo singolo chip, non ha bisogno di circuiti esterni per svolgere il suo compito, quindi i microcontrollori sono ampiamente utilizzati nei sistemi embedded e le principali aziende produttrici di microcontrollori li stanno facendo utilizzare nel mercato embedded. Un microcontrollore può essere definito il cuore di un sistema embedded. Alcuni esempi del microcontrollore popolare sono 8051, AVR, microcontrollore serie PIC.
Sopra è l'architettura del microcontrollore 8051. E puoi vedere tutti i componenti richiesti per un piccolo progetto è presente in un singolo chip. Con i progressi nell'elettronica ci sono molti nuovi microcontrollori in fase di lancio sul mercato, se vuoi capire come selezionare il microcontrollore giusto per la tua applicazione puoi controllare l'articolo collegato.
Cos'è un microprocessore?
Il microprocessore ha solo una CPU al suo interno in uno o pochi circuiti integrati. Come i microcontrollori, non dispone di RAM, ROM e altre periferiche. Dipendono dai circuiti esterni delle periferiche per funzionare. Ma i microprocessori non sono fatti per compiti specifici, ma sono necessari dove le attività sono complesse e difficili come lo sviluppo di software, giochi e altre applicazioni che richiedono una memoria elevata e dove input e output non sono definiti. Può essere chiamato il cuore di un sistema informatico. Alcuni esempi di microprocessore sono Pentium, I3 e I5 ecc.
Da questa immagine dell'architettura del microprocessore si può facilmente vedere che ha registri e ALU come unità di elaborazione e non ha RAM, ROM in esso.
Microprocessore vs microcontrollore
Poiché ora sei sostanzialmente consapevole di cosa sia un microcontrollore e un microprocessore, sarebbe facile identificare le principali differenze tra un microcontrollore e un microprocessore.
1. La differenza fondamentale in entrambi è la presenza di una periferica esterna, dove i microcontrollori hanno RAM, ROM, EEPROM incorporate mentre dobbiamo utilizzare circuiti esterni nel caso di microprocessori.
2. Poiché tutte le periferiche del microcontrollore sono su un singolo chip, è compatto mentre il microprocessore è ingombrante.
3. I microcontrollori sono realizzati utilizzando la tecnologia complementare dei semiconduttori a ossido di metallo, quindi sono molto più economici dei microprocessori. Inoltre le applicazioni realizzate con microcontrollori sono più economiche perché necessitano di minori componenti esterni, mentre il costo complessivo dei sistemi realizzati con microprocessori è elevato a causa dell'elevato numero di componenti esterni richiesti per tali sistemi.
4. La velocità di elaborazione dei microcontrollori è di circa 8 MHz a 50 MHz, ma al contrario la velocità di elaborazione dei microprocessori generali è superiore a 1 GHz, quindi funziona molto più velocemente dei microcontrollori.
5. Generalmente i microcontrollori hanno un sistema di risparmio energetico, come la modalità di inattività o la modalità di risparmio energetico, quindi nel complesso utilizza meno energia e anche poiché i componenti esterni sono bassi, il consumo complessivo di energia è inferiore. Mentre nei microprocessori generalmente non esiste un sistema di risparmio energetico e vengono utilizzati anche molti componenti esterni, quindi il suo consumo energetico è elevato rispetto ai microcontrollori.
6. I microcontrollori sono compatti, quindi sono un sistema favorevole ed efficiente per piccoli prodotti e applicazioni, mentre i microprocessori sono ingombranti, quindi sono preferiti per applicazioni più grandi.
7. I compiti svolti dai microcontrollori sono limitati e generalmente meno complessi. Mentre le attività svolte dai microprocessori sono lo sviluppo di software, lo sviluppo di giochi, il sito Web, la creazione di documenti ecc. Che sono generalmente più complessi, quindi richiedono più memoria e velocità, ecco perché vengono utilizzate ROM esterne, RAM.
8. I microcontrollori sono basati sull'architettura di Harvard in cui la memoria del programma e la memoria dei dati sono separate mentre i microprocessori sono basati sul modello di von Neumann in cui programma e dati sono memorizzati nello stesso modulo di memoria.
Spero che questo articolo ti aiuti con il confronto tra microprocessore e microcontrollore. Se sei interessato a più articoli di questo tipo, puoi anche controllare il confronto tra microcontrollore e PLC e anche il confronto tra l'articolo C e C incorporato.