MPU與CPU區別有哪些?
處理器通常指微處理器、微控制器和數字信號處理器這三種類(lèi)型的芯片。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202205/434655.htm微處理器(MPU)通常代表一個(gè)功能強大的CPU,但不是為任何已有的特定計算目的而設計的芯片。這種芯片往往是個(gè)人計算機和高端工作站的核心CPU。最常見(jiàn)的微處理器是Motorola的68K系列和Intel的X86系列。
早期的微控制器是將一個(gè)計算機集成到一個(gè)芯片中,實(shí)現嵌入式應用,故稱(chēng)單片機(single chip microcomputer)。
隨后,為了更好地滿(mǎn)足控制領(lǐng)域的嵌入式應用,單片機中不斷擴展一些滿(mǎn)足控制要求的電路單元。目前,單片機已廣泛稱(chēng)作微控制器(MCU)。
也有由微處理器發(fā)展的微控制器。比如,Intel的386EX就是很成功的80386微處理器的微控制器版本。它與嵌入式應用的微處理器一樣,也稱(chēng)為嵌入式微處理器。
嵌入式處理器的高端產(chǎn)品有:Advanced RISC Machines公司的ARM、Silicon Graphics公司的MIPS、IBM和Motorola的Power PC、Intel的X86和i960芯片、AMD的Am386EM、Hitachi的SH RISC芯片。
數字信號處理器(DSPs)里的CPU是專(zhuān)門(mén)設計用來(lái)極快地進(jìn)行離散時(shí)間信號處理計算的,比如那些需要進(jìn)行音頻和視頻通信的場(chǎng)合。
DSPs內含乘加器,能比其它處理器更快地進(jìn)行這類(lèi)運算。最常見(jiàn)的是TI的TMS320CXX系列和Motorola的5600X系列。
嵌入式系統(embedded system)是計算機硬件和軟件的集合體。它包括一個(gè)處理器,涉及對硬件的直接控制,是為了嵌入到對象體系中完成某種特定的功能而設計的,是嵌入式計算機系統的簡(jiǎn)稱(chēng)。如微波爐是很好的嵌入式系統的應用實(shí)例:用處理器和軟件幫助人們做飯。嵌入式系統和家里的微機(個(gè)人計算機)形成了鮮明的對比。
同樣是計算機硬件和軟件,個(gè)人計算機卻不是用來(lái)完成某個(gè)特定功能的,相反,它可以做各種不同的事情。因此,很多人用計算機的通用性來(lái)區分通用計算機(通用微機)和嵌入式系統這種專(zhuān)用計算機系統。嵌入式系統可以是微控制器(單片機)或是以微處理器為主構成的計算機系統,也包括數字信號處理器(DSPs)構成的系統和片上系統SoC(System on Chip)。
單片機是專(zhuān)門(mén)用作嵌入式應用而設計的單芯片型計算機。為了不斷擴展的嵌入式應用要求,不斷在片內擴展滿(mǎn)足控制需要的各種單元電路,而形成目前廣泛使用的微控制器。因此,單片機(微控制器)是一個(gè)典型的普及型的嵌入式系統,因為它們除了嵌入式應用之外沒(méi)有其他用途。
MPU與CPU區別如下:
一、概念的不同
MPU指微處理器和內存保護單元。MPU是單一的一顆芯片,而芯片組則由一組芯片所構成,稱(chēng)作北橋芯片和南橋芯片。在計算機體系結構中,CPU是對計算機的所有硬件資源進(jìn)行控制調配、執行通用運算的核心硬件單元。CPU是計算機的運算和控制核心。
二、結構的差異
MPU微處理器的功能結構主要包括運算器、控制器、寄存器三部分。CPU在結構功能方面有了很大的提升空間,中央處理器以運算器、控制器為主要裝置,逐漸擴散為邏輯運算、寄存控制、程序編碼、信號收發(fā)等。
MPU和MCU是微處理器與嵌入式系統領(lǐng)域比較重要也比較容易混淆的兩個(gè)概念。
然而和很多技術(shù)名詞一樣,這兩個(gè)技術(shù)名詞長(cháng)期以來(lái)在國內被混淆得比較嚴重。這一方面由于我國是技術(shù)后發(fā)國,這些概念本來(lái)也是從國外引進(jìn)的,在引進(jìn)過(guò)程中由于翻譯和傳播的問(wèn)題有不到位的理解。
另一方面是由于很多教材、資料編寫(xiě)過(guò)程中存在不嚴謹的地方,導致以訛傳訛。甚至很多大學(xué)老師在解釋這兩個(gè)概念的時(shí)候都一頭霧水,進(jìn)一步混淆了這兩個(gè)概念。
很多資料啰嗦了半天,列舉了很多MPU和MCU的差別,其實(shí)都是舍本逐末。要搞清楚這兩個(gè)概念的區別其實(shí)還是需要從處理器技術(shù)的演進(jìn)歷史和兩種器件的定位角度上來(lái)分析和理解。
MPU的全稱(chēng)叫Micro Processor Unit,
MCU的全稱(chēng)是Mirco Controller Unit。
首先這兩個(gè)詞都有一個(gè)Micro開(kāi)頭,其實(shí)這就表明了這是計算/控制單元小型化后出現的技術(shù)。事實(shí)上,這是由于集成電路進(jìn)步帶來(lái)的計算機系統集成程度提高的結果。使得原來(lái)有多片分立的元件組成的計算機系統向高度集成化發(fā)展,多個(gè)芯片/元件的功能在向一顆芯片集中。這是一個(gè)大的技術(shù)演進(jìn)的背景。
但在技術(shù)演進(jìn)過(guò)程中,出現了兩種不同的需求。這兩種需求就是“以軟制硬”和“以硬助軟”兩種模式。這在我的專(zhuān)欄里有一個(gè)系列,有興趣的朋友可以去擴展閱讀一下。所謂以軟制硬,就是通過(guò)運行一段軟件/程序來(lái)控制硬件,也就是所謂的程控。在這種使用模式中,計算機系統不承擔主要的工作負載,而主要是起輔助/協(xié)調/控制作用。
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