ไมโครโปรเซสเซอร์:

ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นส่วนประกอบคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นจากทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กและองค์ประกอบวงจรอื่น ๆ บน IC กึ่งตัวนำเดี่ยว (วงจรรวม) หรือไมโครชิป ตัวย่อของไมโครโปรเซสเซอร์คือ µP หรือ uP CPU (หน่วยประมวลผลกลาง) เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีชื่อเสียงที่สุด แต่องค์ประกอบอื่น ๆ อีกมากมายในคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) บนการ์ดแสดงผล ในการแข่งขันของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลชื่อ CPU และไมโครโปรเซสเซอร์จะถูกนำไปใช้ระหว่างกัน ที่ศูนย์กลางของพีซีทั้งหมดและสูงสุดของเวิร์กสเตชันจะมีการรวมไมโครโปรเซสเซอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์ควบคุมตรรกะของเครื่องดิจิตอลโดยประมาณตั้งแต่นาฬิกาวิทยุไปจนถึงโครงสร้างการฉีดเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นแพ็กเกจ IC เดียว ซึ่งรวมฟังก์ชันต่างๆไว้ด้วยกัน

“ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล DIY ”

ไมโครโปรเซสเซอร์ส่วนใหญ่มีห้าประเภทหน่วยนาทีเหล่านี้ทำให้คอมพิวเตอร์มี 'สมอง' ภายในไมโครโปรเซสเซอร์ซิลิกอนปกติจะมีทรานซิสเตอร์นาทีจำนวนหนึ่งและชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมาก ส่วนประกอบทั้งหมดนี้ใช้เพื่อช่วยให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามแผนที่วางไว้

ประเภทของไมโครโปรเซสเซอร์:

ไมโครโปรเซสเซอร์ประเภทต่างๆ

ชุดคำสั่งที่ซับซ้อนไมโครโปรเซสเซอร์: ไมโครโปรเซสเซอร์ประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่า CISM CISM จัดประเภทของไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งแต่ละคำสั่งและทุกคำสั่งสามารถดำเนินการร่วมกับฟังก์ชันระดับต่ำอื่น ๆ ได้ ฟังก์ชั่นเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อดำเนินการต่างๆเช่นการอัปโหลดข้อมูลลงในการ์ดหน่วยความจำการโทรซ้ำหรือดาวน์โหลดข้อมูลจากการ์ดหน่วยความจำหรือการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนในคำสั่งเดียว
ไมโครโปรเซสเซอร์ชุดคำสั่งที่ลดลง: หรือที่เรียกว่า RISC ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์ ชิปเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นภายใต้แนวทางที่อนุญาตให้ไมโครโปรเซสเซอร์ทำสิ่งต่าง ๆ ในปริมาณที่น้อยลงภายในแต่ละคำสั่งและจะทำให้สามารถดำเนินการคำสั่งต่างๆได้เร็วขึ้น
โปรเซสเซอร์ Superscalar: โปรเซสเซอร์ประเภทนี้จำลองฮาร์ดแวร์บนไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อให้สามารถดำเนินการตามคำสั่งมากมายในเวลาเดียวกัน ทรัพยากรจำลองเหล่านี้สามารถกำหนดหน่วยตรรกะทางคณิตศาสตร์หรือตัวคูณได้ Superscalars ประกอบด้วยหน่วยปฏิบัติการหลายหน่วย ไมโครโปรเซสเซอร์ Superscalar ดำเนินการมากกว่าหนึ่งคำสั่งตลอดรอบสัญญาณนาฬิกาเดียวโดยส่งคำสั่งจำนวนมากไปยังหน่วยปฏิบัติการที่ไม่จำเป็นในโปรเซสเซอร์พร้อมกัน
วงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน: หรือที่เรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ ASIC มีวัตถุประสงค์เพื่อวัตถุประสงค์ที่แม่นยำอย่างยิ่งซึ่งอาจประกอบไปด้วย - การควบคุมการปล่อยมลพิษในยานยนต์หรือคอมพิวเตอร์ Personal Digital Assistants ในบางครั้ง ASIC ผลิตขึ้นตามข้อกำหนด แต่ยังสามารถผลิตได้โดยใช้เฟืองนอกชั้นวาง
ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอล (DSP): DSP เป็นไมโครโปรเซสเซอร์เฉพาะที่ใช้ในการถอดรหัสและเข้ารหัสวิดีโอหรือแปลงดิจิทัลหรือวิดีโอเป็นแอนะล็อกหรือในทางกลับกัน การดำเนินการเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ยอดเยี่ยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการคำนวณทางคณิตศาสตร์ โดยทั่วไปชิป DSP จะใช้ใน SONAR, โทรศัพท์มือถือ, RADAR, เครื่องเสียงโฮมเธียเตอร์และกล่องรับสัญญาณเคเบิล

ไมโครคอนโทรลเลอร์:

ไมโครคอนโทรลเลอร์

ไมโครคอนโทรลเลอร์คือคอมพิวเตอร์บนชิปที่ปรับแต่งมาเพื่อจัดการอุปกรณ์ไฟฟ้า มีไว้โดยเฉพาะสำหรับงานที่แม่นยำเช่นการควบคุมระบบใดระบบหนึ่ง บางครั้งไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้ตัวย่อว่า uC, µC หรือ MCU เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ชนิดพิเศษที่มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างความพึงพอใจในตนเองและให้ผลกำไร นอกจากนี้ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังเป็นส่วนหนึ่งของชุดในระบบซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นแผงวงจรที่สมบูรณ์ ระบบคงที่คือระบบคอมพิวเตอร์ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อทำหน้าที่อย่างน้อยหนึ่งฟังก์ชันซ้ำแล้วซ้ำอีกโดยมีข้อ จำกัด ในการทำงานแบบเรียลไทม์ มันถูกฝังเป็นองค์ประกอบของเครื่องเต็มมักจะนับฮาร์ดแวร์และองค์ประกอบที่ใช้เครื่องยนต์ด้วย ภายนอกบ้าง อุปกรณ์ต่อพ่วงอิเล็กทรอนิกส์เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นขึ้นอยู่กับการใช้งาน

ภาพประกอบของไมโครคอนโทรลเลอร์ ได้แก่ 8051, 80196 ของ Intel, PIC ของไมโครชิปและซีรีส์ 68HCxx ของ Motorola ไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งโดยปกติจะรวมอยู่ในของเล่นรถยนต์เครื่องใช้และเครื่องสำนักงานเป็นเกียร์ที่รวมองค์ประกอบหลายอย่างของระบบไมโครโปรเซสเซอร์บนไมโครชิปเดี่ยว:

หน่วยความจำ (ทั้ง ROM และ RAM)
แกน CPU (ไมโครโปรเซสเซอร์)
I / O ดิจิทัลแบบขนานบางตัว

ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นพยานถึงการรวมฟังก์ชั่นที่เป็นประโยชน์หลายอย่างไว้ใน IC Pack แบบโดดเดี่ยว ฟังก์ชั่นเหล่านี้คือ: -

ความสามารถในการดำเนินการชุดคำสั่งสะสมเพื่อทำงานที่ผู้ใช้อธิบายไว้
ความสามารถในการใช้ชิปหน่วยความจำอุปกรณ์ต่อพ่วงเพื่ออ่านและเขียนข้อมูลจากและไปยังหน่วยความจำได้อย่างเชี่ยวชาญ

ประเภทของไมโครคอนโทรลเลอร์:

ไมโครคอนโทรลเลอร์จะเรียงลำดับตามความกว้างของบัสในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ในตัวชุดคำสั่งการออกแบบโครงสร้างหน่วยความจำชิป IC หรือแกน VLSI หรือไฟล์ Verilog และหน่วยตระกูล สำหรับตระกูลที่คล้ายกันอาจมีหลายฉบับที่มีแหล่งที่มาที่แตกต่างกัน ที่นี่เรากำลังให้น้อย ประเภทของไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ในแอพพลิเคชั่นต่างๆ .

ไมโครคอนโทรลเลอร์ประเภทต่างๆ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิต: เมื่อบัสในบ้านใน MCU เป็นบัส 8 บิต ALU จะดำเนินการตรรกะและเลขคณิตในไบต์ตามคำสั่ง MCU เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิต ภาพประกอบของ MCU 8 บิต ได้แก่ ตระกูล Intel 8031/8051, Motorola MC68HC11 และ PIC1x
ไมโครคอนโทรลเลอร์ 16 บิต: ไมโครคอนโทรลเลอร์ 16 บิตประกอบด้วยบัส 16 บิตและ ALU ดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะบนตัวถูกดำเนินการ 16 บิต ให้ความแม่นยำและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับ MCU 8 บิต
ไมโครคอนโทรลเลอร์ 32 บิต: เมื่อบัสภายในสำหรับฟังก์ชันการส่งข้อมูลใน MCU เป็นบัส 32 บิต ALU จะใช้ฟังก์ชันลอจิกและเลขคณิตสำหรับคำถูกดำเนินการ 32 บิตตามคำสั่ง MCU เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ 32 บิต สิ่งเหล่านี้ให้ความแม่นยำและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับ MCU 16 บิต
ไมโครคอนโทรลเลอร์ในตัว: เมื่อระบบคงที่หรือระบบฝังตัวรวม MCU ที่มีชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แต่ละตัวในยูนิตเดี่ยว MCU จะเรียกว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ในตัว มีหน่วยหรือระบบอุปกรณ์ต่อพ่วงเพิ่มเติมน้อยมากหรือไม่มีเลยสำหรับการประมวลผลระหว่างการควบคุมหรือการใช้อุปกรณ์ต่อพ่วง สำหรับภาพประกอบวงจรเครื่องรับโทรศัพท์ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ในตัวหรือฝังตัว
ไมโครคอนโทรลเลอร์หน่วยความจำภายนอก: เมื่อระบบในตัวหรือระบบฝังตัวเพิ่ม MCU ที่มีชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แต่ละชิ้นไม่ได้เป็นส่วนประกอบเดี่ยวและมีส่วนประกอบหน่วยความจำทั้งหมดหรือบางส่วนเชื่อมต่อกับภายนอกโดยการนำเข้าสู่การเล่นวงจรเชื่อมต่อซึ่งเรียกว่า วงจรกาว MCU เรียกว่าไมโครคอนโทรลเลอร์หน่วยความจำอุปกรณ์ต่อพ่วงหรือภายนอก ตัวอย่างเช่น 8031 ประกอบด้วยหน่วยความจำโปรแกรมซึ่งเชื่อมต่อกับภายนอก 8051 มีทั้งหน่วยความจำภายในและโปรแกรมต่อพ่วง

ความแตกต่างระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์

ความแตกต่างระหว่างสองอย่างคือไมโครคอนโทรลเลอร์รวมคุณสมบัติของไมโครโปรเซสเซอร์ (ALU, CPU, รีจิสเตอร์) พร้อมกับการมีอยู่ของลักษณะพิเศษเช่นการมีอยู่ของ ROM, RAM, ตัวนับ, พอร์ตอินพุต / เอาต์พุตเป็นต้นที่นี่ไมโครคอนโทรลเลอร์ควบคุม ฟังก์ชั่นของอุปกรณ์โดยใช้โปรแกรมคงที่ที่สะสมอยู่ใน ROM ที่ไม่มีการแก้ไขตามระยะเวลา

ความแตกต่างระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์

จากอีกมุมมองหนึ่งความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์ตามปกติที่แยกออกจากกันในแง่สถาปัตยกรรมคือพื้นที่ของการใช้งาน ไมโครโปรเซสเซอร์ปกติเช่นตระกูล Pentium หรือโปรเซสเซอร์ตระกูล Intel Core หรือโปรเซสเซอร์ที่เหมือนกันอยู่ในคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องที่ตั้งโปรแกรมได้โดยทั่วไป ในช่วงชีวิตของมันจะต้องจัดการงานและโปรแกรมต่างๆที่ระบุไว้มากมาย

ตรงกันข้ามก ไมโครคอนโทรลเลอร์ของตระกูล PIC หรือตระกูล 8051 หรืออื่น ๆ สังเกตเห็นการใช้งานของพวกเขาในระบบฝังตัวขนาดเล็กเช่น - ระบบควบคุมสัญญาณจราจรหรือระบบหุ่นยนต์บางประเภท แกดเจ็ตเหล่านี้ยังจัดการงานที่คล้ายกันหรือโปรแกรมที่คล้ายกันตลอดวงจรชีวิตทั้งหมด ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือโดยทั่วไปไมโครคอนโทรลเลอร์จะต้องจัดการกับงานทันทีในขณะที่ในทางตรงกันข้ามไมโครโปรเซสเซอร์ในระบบคอมพิวเตอร์อาจไม่สามารถจัดการกับงานที่เกิดขึ้นได้ทันทีตลอดเวลา

ปัจจุบันนักศึกษาวิศวกรรมหลายคนแสดงความสนใจต่อไมโครโปรเซสเซอร์และ โครงการไมโครคอนโทรลเลอร์ เนื่องจากมีความน่าสนใจและเป็นประโยชน์ในการสร้างอาชีพที่ดีในด้านอิเล็กทรอนิกส์

เครดิตภาพ: