Vi điều khiển là gì?
Vi điều khiển là một con chip được tối ưu hóa để điều khiển các thiết bị điện tử. Nó được lưu trữ trong một mạch tích hợp duy nhất được dành riêng để thực hiện một tác vụ cụ thể và thực thi một ứng dụng cụ thể.
Nó là các mạch được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng nhúng và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử được điều khiển tự động. Nó chứa bộ nhớ, bộ xử lý và I / O có thể lập trình.
Trong bộ vi xử lý này Vs. Hướng dẫn vi điều khiển, bạn sẽ học:
- Vi điều khiển là gì?
- Vi xử lý là gì?
- Các loại vi xử lý
- Các loại vi điều khiển
- Lịch sử của bộ vi xử lý
- Lịch sử Vi điều khiển
- Các tính năng của Vi điều khiển
- Các tính năng của bộ vi xử lý
- Bộ vi xử lý so với Bộ vi điều khiển
- Các ứng dụng của Vi xử lý
- Các ứng dụng của Vi điều khiển
Vi xử lý là gì?
Bộ vi xử lý là một bộ phận điều khiển của một máy tính vi mô được bọc bên trong một con chip nhỏ. Nó thực hiện các hoạt động Đơn vị logic số học (ALU) và giao tiếp với các thiết bị khác được kết nối với nó. Nó là một mạch tích hợp duy nhất trong đó một số chức năng được kết hợp.
SỰ KHÁC BIỆT CHÍNH
- Bộ vi xử lý chỉ bao gồm Bộ xử lý trung tâm, trong khi Bộ điều khiển vi mô chứa CPU, Bộ nhớ, I / O tất cả được tích hợp vào một chip.
- Bộ vi xử lý được sử dụng trong Máy tính cá nhân trong khi Bộ điều khiển vi mô được sử dụng trong hệ thống nhúng.
- Bộ vi xử lý sử dụng một bus bên ngoài để giao tiếp với RAM, ROM và các thiết bị ngoại vi khác, mặt khác, Vi điều khiển sử dụng một bus điều khiển bên trong.
- Bộ vi xử lý dựa trên mô hình Von Neumann Bộ điều khiển vi mô dựa trên kiến trúc Harvard
- Bộ vi xử lý phức tạp và đắt tiền, với một số lượng lớn các lệnh để xử lý nhưng Bộ vi điều khiển không đắt và đơn giản với ít lệnh để xử lý hơn.
Các loại vi xử lý
Các loại vi xử lý quan trọng là:
- Bộ hướng dẫn phức tạp Bộ vi xử lý
- Mạch tích hợp ứng dụng cụ thể
- Bộ vi xử lý Bộ hướng dẫn giảm
- Bộ xử lý đa xử lý tín hiệu kỹ thuật số (DSP)
Các loại vi điều khiển
Dưới đây là các loại Vi điều khiển quan trọng:
- Bộ vi điều khiển 8 bit
- Bộ vi điều khiển 16 bit
- Bộ vi điều khiển 32 bit
- Bộ vi điều khiển nhúng
- Bộ nhớ ngoài Vi điều khiển
Lịch sử của bộ vi xử lý
Đây, là những dấu mốc quan trọng trong lịch sử của Vi xử lý
- Fairchild Semiconductors đã phát minh ra vi mạch đầu tiên (Mạch tích hợp) vào năm 1959.
- Năm 1968, Robert Noyce, Gordan Moore, Andrew Grove thành lập công ty riêng của họ là Intel.
- Intel đã phát triển từ công ty khởi nghiệp 3 người vào năm 1968 thành gã khổng lồ công nghiệp vào năm 1981.
- Năm 1971, INTEL đã tạo ra thế hệ Vi xử lý đầu tiên 4004 chạy ở tốc độ xung nhịp 108 kHz
- Từ năm 1973 đến năm 1978, các bộ vi xử lý 8-bit thế hệ thứ hai đã được chế tạo như Motorola 6800 và 6801, INTEL-8085 và Zilog's-Z80.
- Năm 1978, quy trình Intel 8008 thế hệ thứ ba được tung ra thị trường.
- Vào đầu những năm 80, Intel đã phát hành bộ vi xử lý 32-bit thế hệ thứ tư.
- Năm 1995, intel phát hành bộ vi xử lý 64-bit thế hệ thứ năm.
Lịch sử của Vi điều khiển
Dưới đây là những dấu mốc quan trọng trong lịch sử của Vi điều khiển:
- Được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1975 (Intel 8048)
- Sự ra đời của EEPROM vào năm 1993
- Cùng năm, Atmel giới thiệu bộ vi điều khiển đầu tiên sử dụng bộ nhớ Flash.
Các tính năng của Vi điều khiển
Dưới đây là một số tính năng quan trọng của Vi điều khiển:
- Đặt lại bộ xử lý
- Các chân I / O của Bộ nhớ Chương trình và Biến đổi (RAM)
- Bộ xử lý trung tâm xung nhịp thiết bị
- Bộ hẹn giờ chu kỳ hướng dẫn
Đặc điểm của Vi xử lý
Dưới đây là một số tính năng quan trọng của Vi xử lý:
- Cung cấp chương trình màn hình / trình gỡ lỗi tích hợp với khả năng ngắt
- Số lượng lớn các hướng dẫn thực hiện một biến thể khác nhau của cùng một hoạt động
- Cung cấp I / O song song
- Bộ đếm thời gian chu kỳ hướng dẫn
- Giao diện bộ nhớ ngoài
Bộ vi xử lý so với Bộ vi điều khiển
Đây là sự khác biệt giữa Vi xử lý và Vi điều khiển
Bộ vi xử lý | Vi điều khiển |
Vi xử lý là trái tim của hệ thống Máy tính. | Bộ điều khiển vi mô là trái tim của một hệ thống nhúng. |
Nó chỉ là một bộ xử lý, vì vậy bộ nhớ và các thành phần I / O cần được kết nối bên ngoài | Micro Controller có một bộ xử lý cùng với bộ nhớ trong và các thành phần I / O. |
Bộ nhớ và I / O phải được kết nối bên ngoài, vì vậy mạch trở nên lớn. | Bộ nhớ và I / O đã có sẵn, và mạch bên trong nhỏ. |
Bạn không thể sử dụng nó trong các hệ thống nhỏ gọn | Bạn có thể sử dụng nó trong các hệ thống nhỏ gọn. |
Chi phí của toàn bộ hệ thống cao | Chi phí của toàn bộ hệ thống thấp |
Do các thành phần bên ngoài, tổng điện năng tiêu thụ cao. Do đó, nó không phải là lý tưởng cho các thiết bị chạy bằng nguồn điện dự trữ như pin. | Vì các thành phần bên ngoài thấp, nên tổng mức tiêu thụ điện năng sẽ ít hơn. Vì vậy, nó có thể được sử dụng với các thiết bị chạy bằng nguồn điện dự trữ như pin. |
Hầu hết các bộ vi xử lý không có tính năng tiết kiệm điện. | Hầu hết các bộ vi điều khiển đều cung cấp chế độ tiết kiệm năng lượng. |
Nó chủ yếu được sử dụng trong máy tính cá nhân. | Nó được sử dụng chủ yếu trong máy giặt, máy nghe nhạc MP3 và các hệ thống nhúng. |
Bộ vi xử lý có số lượng thanh ghi ít hơn, vì vậy nhiều hoạt động dựa trên bộ nhớ hơn. | Vi điều khiển có nhiều thanh ghi hơn. Do đó, các chương trình dễ viết hơn. |
Bộ vi xử lý dựa trên mô hình Von Neumann | Vòng cung bộ điều khiển vi mô dựa trên kiến trúc Harvard |
Nó là một đơn vị xử lý trung tâm trên một chip tích hợp dựa trên silicon duy nhất. | Nó là sản phẩm phụ của quá trình phát triển bộ vi xử lý với CPU cùng với các thiết bị ngoại vi khác. |
Nó không có RAM, ROM, các đơn vị Đầu vào-Đầu ra, bộ hẹn giờ và các thiết bị ngoại vi khác trên chip. | Nó có một CPU cùng với RAM, ROM và các thiết bị ngoại vi khác được nhúng trên một con chip. |
Nó sử dụng một bus bên ngoài để giao tiếp với RAM, ROM và các thiết bị ngoại vi khác. | Nó sử dụng một bus điều khiển nội bộ. |
Các hệ thống dựa trên bộ vi xử lý có thể chạy với tốc độ rất cao do có sự tham gia của công nghệ. | Hệ thống dựa trên vi điều khiển chạy lên đến 200MHz hoặc hơn tùy thuộc vào kiến trúc. |
Nó được sử dụng cho các ứng dụng mục đích chung cho phép bạn xử lý vô số dữ liệu. | Nó được sử dụng cho các hệ thống dành riêng cho ứng dụng. |
Nó phức tạp và đắt tiền, với một số lượng lớn các hướng dẫn để xử lý. | Nó đơn giản và không tốn kém với số lượng hướng dẫn xử lý ít hơn. |
Các ứng dụng của Vi xử lý
Bộ vi xử lý chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị như:
- Máy tính
- Hệ thống kế toán
- Máy trò chơi
- Bộ điều khiển công nghiệp phức tạp
- Đèn giao thông
- Kiểm soát dữ liệu
- Ứng dụng quân sự
- Hệ thống phòng thủ
- Hệ thống tính toán
Các ứng dụng của Vi điều khiển
Bộ vi điều khiển chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị như:
- Điện thoại di động
- Ô tô
- Đầu đĩa CD / DVD
- Máy giặt
- Máy ảnh
- Báo động an ninh
- Bộ điều khiển bàn phím
- Lò vi sóng
- Xem
- Máy nghe nhạc Mp3