מעבד מיקרו לעומת בקרים זעירים, לעתים קרובות בבתי ספר ובמכללות, אנו מתקשים לזהות את ההבדל בין מיקרו-בקרים למיקרו-מעבדים.
ובכן, שני המונחים המסובכים הללו הם הנשמה והליבה של הניתנים לתכנות אלקטרוניקה. ELE Times תמיד מבין את הצורך והחשיבות של ידע חזק על יסודות האלקטרוניקה. כתוצאה מכך, ניסינו להסביר לקוראים שלנו מה זה בדיוק מיקרו-בקר ומיקרו-מעבד.
שלושה הבדלים עיקריים בין מיקרו-בקרים ומיקרו-מעבדים
- עלות: ככלל, מיקרו-בקרים עולים פחות ממיקרו-מעבדים. מיקרו-מעבדים מיוצרים בדרך כלל לשימוש במכשירים יקרים יותר. הם גם מורכבים באופן משמעותי, מכיוון שהם נועדו לבצע מגוון משימות חישוביות בעוד שמיקרו-בקרים מבצעים בדרך כלל פונקציה ייעודית. בעזרת מיקרו-בקר, מהנדסים כותבים ומרכיבים את הקוד המיועד ליישום הספציפי ומעלים אותו למיקרו-בקר, אשר מאכלס באופן פנימי את כל מאפייני המחשוב והרכיבים הדרושים לביצוע הקוד.
- מהירות: כשמדובר במהירות השעון, יש הבדל משמעותי. זה קשור לרעיון שמיקרו-בקרים נועדו לטפל במשימה או ביישום ספציפי, ואילו מיקרו-מעבד נועד למשימות מחשוב מורכבות יותר, חזקות ובלתי צפויות יותר. המשמעות היא להשתמש בדיוק בכמות המתאימה במהירות ובכוח כדי לבצע את העבודה - לא יותר ולא פחות. כתוצאה מכך, מיקרו-מעבדים רבים הם במהירויות שעון של עד 4 ג'יגה הרץ בעוד שמיקרו-בקרים יכולים לפעול במהירות איטית הרבה יותר של 200 מגה-הרץ או פחות.
- צריכת חשמל: אחד היתרונות המרכזיים הקשורים למיקרו-בקרים הוא צריכת החשמל הנמוכה שלהם. מעבד מחשב שמבצע מטלה ייעודית דורש פחות מהירות, ולכן פחות כוח, מאשר מעבד עם יכולת חישובית חזקה. צריכת חשמל ממלאת תפקיד חשוב בתכנון ההטמעה: ייתכן שיהיה צורך לחבר או לתמוך במעבד הצורך כוח רב באמצעות ספק כוח חיצוני, בעוד שמעבד הצורך כוח מוגבל יכול להיות מופעל לאורך זמן על ידי קטן בלבד סוֹלְלָה.
מהו מיקרו-בקר?
מיקרו-בקר (המכונה לפעמים MCU או יחידת מיקרו-בקר) הוא מעגל משולב יחיד (IC) המשמש בדרך כלל עבור יישום ספציפי ונועד ליישם משימות מסוימות. מוצרים והתקנים שיש לשלוט בהם באופן אוטומטי במצבים מסוימים, כמו מכשירי חשמל, כלי עבודה חשמליים, מערכות בקרת מנוע רכב ומחשבים הם דוגמאות מצוינות, אבל מיקרו-בקרים מגיעים הרבה יותר מאשר רק יישומים אלה.
בעיקרו של דבר, מיקרו-בקר אוסף קלט, מעבד מידע זה ומוציא פעולה מסוימת על סמך המידע שנאסף. מיקרו-בקרים בדרך כלל פועלים במהירויות נמוכות יותר, סביב הטווח של 1 מגה-הרץ עד 200 מגה-הרץ, ויש לתכנן אותם כדי לצרוך פחות חשמל מכיוון שהם מוטבעים בתוך מכשירים אחרים שיכולים להיות בעלי צריכת חשמל גדולה יותר באזורים אחרים.
מהו מעבד מיקרו-מעבד?
מיקרו-מעבד הוא רכיב אלקטרוני המשמש את המחשב לביצוע עבודתו. זוהי יחידת עיבוד מרכזית על שבב מעגל משולב יחיד המכילה מיליוני רכיבים קטנים מאוד כולל טרנזיסטורים, נגדים ודיודות הפועלים יחד. כמה מעבדים במאה ה-20 דרשו כמה שבבים. מיקרו-מעבדים עוזרים לעשות הכל, החל משליטה במעליות ועד לחיפוש באינטרנט. כל מה שמחשב עושה מתואר בהוראות של תוכנות מחשב, ומיקרו-מעבדים מבצעים את ההוראות הללו מיליוני פעמים רבות בשנייה.
הבדל בסיסי
| המיקרו | בקרים זעירים | |
|---|---|---|
| המיקרו-מעבד משמש כליבה של מערכת המחשבים. | המיקרו-בקר משמש כליבה של המערכת המוטמעת. | |
| זהו מעבד בו מחוברים חיצוני זיכרון ורכיב פלט קלט / פלט. | זהו מכשיר שליטה בו נמצאים זיכרון ורכיב פלט קלט / פלט באופן פנימי. | |
| מכיוון שיש לחבר פלט זיכרון ופלט / פלט חיצוני. לכן המעגל מורכב יותר. | מכיוון שזיכרון על שבב ורכיב פלט קלט / פלט זמין. לכן המעגל מורכב פחות. | |
| לא ניתן להשתמש בו במערכת קומפקטית. לכן המעבד אינו יעיל. | ניתן להשתמש בו במערכת קומפקטית. לכן המיקרו-בקר יעיל יותר. | |
| למעבד יש פחות רושמים. לכן רוב הפעולות מבוססות זיכרון. | למיקרו-בקר יש יותר רושמים. לכן קל יותר לכתוב תוכנית. | |
| מעבד בעל דגל סטטוס אפס. | למיקרו-בקר אין דגל אפס. | |
| משתמשים בו בעיקר במחשבים אישיים. | הוא משמש בעיקר במכונות כביסה, מזגנים וכו '. |
בואו להבחין בהבדל הטכני
בסופו של דבר, מיקרו-בקרים ומיקרו-מעבדים הם דרכים שונות לארגון ואופטימיזציה של מערכת מחשוב המבוססת על CPU. בעוד שמיקרו-בקר מכניס את ה-CPU ואת כל הציוד ההיקפי על אותו שבב, מיקרו-מעבד מכיל מעבד חזק יותר על שבב בודד שמתחבר לציוד היקפי חיצוני. מיקרו-בקרים מותאמים לביצוע יישום ייעודי בהספק נמוך - אידיאלי עבור מערכות משובצות - בעוד שמיקרו-מעבדים שימושיים יותר עבור יישומי מחשוב כלליים הדורשים פעולות מחשוב מורכבות ורב-תכליתיות יותר.