У складі багатьох сучасних цифрових пристроїв є мікроконтролер і мікропроцесор. Що представляють собою дані електронні компоненти?

Що таке мікроконтролер?

під мікро контролером розуміється електронний компонент, який містить в собі основні апаратні модулі, необхідні для виконання ним своїх функцій. Такі як, наприклад:

  • обчислювальний чіп;
  • модуль ПЗУ;
  • модуль ОЗП;
  • таймер;
  • мости;
  • регулятор напруги;
  • порти введення і виведення.

Таким чином, всі відповідні компоненти є вбудованими. Мікроконтролер, якщо він встановлюється в комп'ютері, найчастіше взаємодіє з іншими апаратними модулями ПК (наприклад, жорстким диском або оперативною пам'яттю) безпосередньо і не застосовує без особливої \u200b\u200bпотреби модулі в ПК, аналогічні за призначенням тим, що вбудовані в девайс.

Так, завдяки вбудованому модулю, який відповідає за управління напругою, мікроконтролер не вимагає адаптації зовнішнього напруги до особливостей харчування внутрішніх компонентів і в загальному випадку не використовує зовнішніх компонентів контролю над рівнем напруги.

Мікроконтролери, як правило, відповідають за будь-яку частину обчислювальних операцій. Наприклад, якщо вони стоять на ПК, це може бути читання і запис даних, включення і виключення пристроїв, підключених до ПК. Тому їх продуктивність відносно невисока.

Часто мікроконтролер використовується в приладах, в яких задіяння мікропроцесора не має особливого сенсу в силу його більш високою в більшості випадків вартості. Наприклад, це може бути мікрохвильова піч, кондиціонер або пристрій, призначений для автоматичного поливу рослин в саду. У складі зазначених девайсів зазвичай присутній найпростіший за структурою мікроконтролер.

Що таке мікропроцесор?

під мікропроцесором прийнято розуміти мікросхему, основним компонентом якої є кристал з кремнію або іншого напівпровідника. По суті, це в кілька разів потужніший, ніж той, що встановлений в мікроконтролері, обчислювальний чіп. Але на цьому схожість між розглянутими типами електронних компонентів закінчуються.

Мікропроцесори, як правило, не укомплектовані великою кількістю додаткових компонентів (як мікроконтролери) і використовують переважно зовнішні пристрої з метою виконання своїх функцій. Це можуть бути модулі ОЗУ, регулятори напруги або окремі джерела живлення, порти введення і виведення. В принципі, ці компоненти ті ж за призначенням, що і у випадку з контролерами, але зовнішні. Однак, як і сам обчислювальний чіп мікропроцесора, в більшості випадків більш продуктивні, ніж ті, що стоять в мікроконтролері.

Внутрішніх модулів у процесора трохи. Як правило, сучасні моделі електронних компонентів розглянутого типу містять мікросхему ОЗУ - з тих типів компонентів, що характерні для конструкції мікроконтролера. ПЗУ, регулятор напруги, порти в структурі мікропроцесора зазвичай відсутні.

Головне призначення мікропроцесора - складні обчислювальні операції. Тому він, як правило, має велику продуктивністю і інсталюється в ті девайси, функціонал яких її вимагає. Наприклад, в ігрові приставки, ПК, мобільні пристрої.

порівняння

Основна відмінність мікроконтролера від мікропроцесора в тому, що в першому компоненті основні модулі, необхідні для виконання ним своїх функцій, - вбудовані. Мікропроцесор, в свою чергу, задіє здебільшого зовнішні пристрої. Разом з тим мікроконтролер також здатний звертатися до їхніх ресурсів, якщо продуктивності тих, що є вбудованими, не вистачає. Зрозуміло, це можливо, тільки якщо відповідного типу зовнішні пристрої передбачені в конструкції девайса, в якому використовується мікроконтролер. Буває, що їх немає в принципі, - і тоді ефективність роботи приладу залежить від продуктивності мікроконтролера.

Між двома розглянутими електронними компонентами, як правило, є істотна різниця за рівнем швидкості обчислень. Мікроконтролер в більшості випадків менш продуктивний, ніж мікропроцесор аналогічного призначення (якщо, звичайно, вони взаємозамінні в конкретному пристрої), оскільки розрахований на виконання тільки частини обчислювальних операцій або ж тих, що мають дуже просту структуру.

Визначивши, в чому різниця між мікро контролером і мікропроцесором, зафіксуємо висновки в таблиці.

Таблиця

мікроконтролер мікропроцесор
Що спільного між ними?
Обчислювальний чіп, який входить до складу мікроконтролера, може виконувати функції, схожі з тими, що характерні для мікропроцесора
У чому різниця між ними?
Використовує для виконання функцій головним чином вбудовані апаратні модуліЗастосовує в основному зовнішні апаратні модулі
Має відносно невисоку продуктивність, відповідає, як правило, за частину обчислювальних операцій пристрої, в якому встановленийХарактеризується високою продуктивністю і тому в пристрої, в якому встановлений, нерідко є головною мікросхемою
Часто виступає більш вигідною альтернативою процесору (якщо від мікроконтролера не потрібно високої продуктивності), але, в принципі, може бути їм заміненийВважається більш продуктивної альтернативою контролера, але, як правило, не може бути їм замінений при виконанні своїх функцій - оскільки продуктивності другого може виявитися недостатньо

Мікропроцесор зазвичай не має RAM, ROM і IO контактів. Він зазвичай використовує свої контакти в якості шини для взаємодії з периферійними пристроями, такими як RAM, ROM, послідовні порти, цифровий та аналоговий введення-виведення. Через це він розширюється на рівні дошки.

Мікроконтролер - це «все в одному», процесор, RAM, IO на одному чіпі, тому ви не можете (скажімо) збільшити обсяг доступної RAM або кількість портів введення-виведення. Керуюча шина є внутрішньою і недоступною дизайнеру плати.

Це означає, що мікропроцесор, як правило, може бути вбудований в більші додатки загального призначення, ніж мікроконтролер. Мікроконтролер зазвичай використовується для більш спеціалізованих додатків.

Все це дуже загальні твердження. Є чіпи, які розмивають кордони.

However, as I mentioned, the line gets blurry. For example, recent Intel / AMD processors add a memory controller on the chip (previously it was in the chipset).

Мікропроцесор і мікроконтролер є типовими програмованими електронними чіпами, використовуваними для різних цілей. Істотна відмінність між ними полягає в тому, що мікропроцесор являє собою програмований обчислювальний механізм, що складається з ALU, CU і регістрів, зазвичай використовуваних в якості блоку обробки (наприклад, CPU в комп'ютерах), який може виконувати обчислення і приймати рішення. З іншого боку, мікроконтролер - це спеціалізований мікропроцесор, який розглядається як «комп'ютер на кристалі», оскільки він об'єднує такі компоненти, як мікропроцесор, пам'ять і паралельний цифровий введення / виведення.

Мікроконтролер в першу чергу призначений для управління завданнями в реальному часі, на відміну від мікропроцесора.

Порівняльна таблиця

Основа для порівняннямікропроцесормікроконтролер
основнийСкладається з одного кремнієвого чіпа, що містить ALU, CU і регістри.Складається з мікропроцесора, пам'яті, порту введення / виведення, блоку управління переривань і т. Д.
характеристиказалежна одиницяавтономний блок
Порти введення / виводуНе містить вбудованого порту введення / виведенняВбудовані порти введення / виводу присутні
Тип виконаної операціїЗагальне призначення при проектуванні і експлуатації.Орієнтований на додаток або предметну область.
цільовий дляРинок вищого класувбудований ринок
споживана потужністьЗабезпечує менше варіантів енергозбереженняВключає більше варіантів енергозбереження

визначення мікропроцесора

мікропроцесор з кремнієвої мікросхемою працює як центральний процесор (ЦП). Він може виконувати функції, в тому числі логічні і арифметичні, згідно заздалегідь визначеним інструкцій, зазначених виробником. ЦП складається з АЛУ (арифметичного і логічного блоку), регістра і блоку управління. Мікропроцесор може бути сконструйований різними способами в залежності від набору команд і архітектури системи.

Для проектування мікропроцесора передбачені дві системні архітектури - Гарвард і Фон-Нейман. Процесор гарвардського типу, вбудований в ізолюючі шини для програм і пам'яті даних. Навпаки, процесор на основі архітектури фон-Неймана спільно використовує одну шину для пам'яті програм і даних.

Мікропроцесор не є незалежним блоком, він залежить від інших апаратних блоків, таких як пам'ять, таймер, контролер переривань і т. Д. Перший мікропроцесор був розроблений Intel в 1971 році і названий Intel 4004.

визначення мікроконтролера

мікроконтролер - це технологія, розроблена після мікропроцесора і дозволяє подолати недоліки мікропроцесора. Мікросхема мікроконтролера має високий ступінь інтеграції з процесором, пам'яттю (RAM і ROM), регістрами, блоками управління переривань і виділеними портами введення / виведення. Здається, це надбудова мікропроцесора. На відміну від мікропроцесора мікроконтролер не залежить від інших апаратних блоків, він містить всі необхідні блоки для правильного функціонування.

Мікроконтролер цінніший, ніж мікропроцесор в області вбудованих систем, тому що він більш економічний і легко доступний. Перший мікроконтролер TMS 1000 був розроблений компанією Texas Instruments в 1974 році. Базова конструкція мікроконтролера TI нагадує процесор Intel 4004/4040 (4-розрядний), в який розробники додали підтримку ОЗУ, ПЗУ, введення-виведення. Ще однією перевагою мікроконтролера є те, що ми можемо записувати призначені для користувача інструкції в процесор.

Ключові відмінності між мікропроцесором і мікро контролером

  1. Мікропроцесор складається з кремнієвого чіпа, що має арифметично-логічний блок (АЛУ), блок управління (БУ) і регістрів. І навпаки, мікроконтролер включає в себе властивості мікропроцесора, а також ОЗУ, ПЗУ, лічильники, порти введення / виводу і так далі.
  2. Мікропроцесор вимагає групи інших мікросхем, таких як таймери, контролери переривань і пам'ять програм і даних, що робить його залежним. На відміну від цього, мікроконтролер не вимагає інших апаратних блоків, оскільки він вже включений з ним.
  3. У мікроконтролері передбачені неявні порти введення / виводу, в той час як мікропроцесор не використовує вбудовані порти введення / виводу.
  4. Мікропроцесор виконує операції загального призначення. Навпаки, мікроконтролер виконує прикладні операції.
  5. У мікропроцесорі основний упор робиться на продуктивність, тому він націлений на ринок високого класу. З іншого боку, мікроконтролер орієнтований на ринок вбудованих систем.
  6. Використання енергії в мікроконтролері краще, ніж в процесорі.

висновок

Мікропроцесор може виконувати операції загального призначення для декількох різних завдань. Навпаки, мікроконтролер може виконувати певні користувачем завдання, де він виконує одну і ту ж задачу протягом всього життєвого циклу.

Ми перебуваємо в якомусь замішанні, коли нас запитують про відмінності між мікропроцесорами і микроконтроллерами. Начебто однакові вони, але це не так. Отже обговоримо їх і розберемо основні відмінності.

мікроконтролер

Це як маленький комп'ютер на одній мікросхемі. Він містить ядро \u200b\u200bпроцесора, ПЗУ, ОЗУ і порти введення / виводу, які відповідають за виконання різних завдань. Мікроконтролери зазвичай використовуються в проектах і програмах, які вимагають прямого управління користувача. Так як він має всі компоненти, необхідні в одному чіпі, він не потребує будь-яких зовнішніх ланцюгів, щоб зробити свою задачу, так мікроконтролери часто використовуються у вбудованих системах і основні мікроконтролери виробництва компанії роблять їх застосування на ринку вбудованих рішень. Мікроконтролер можна назвати серцем вбудованих систем. Деякі приклади популярних мікроконтролерів: 8051, АВР, серія pic.

Вище архітектури 8051 мікроконтролера. І ви можете бачити всі необхідні компоненти для невеликого проекту присутні в одному чіпі.

Мікропроцесор має тільки процесор всередині них в одній або декількох інтегральних схем. Як і мікроконтролери не мають оперативної пам'яті, ROM і інші периферійні пристрої. Вони залежать від зовнішніх ланцюгів периферійних пристроїв до роботи. Але мікропроцесори робляться не для конкретного завдання, а вони необхідні там, де завдання є складними і хитрими, як Розробка програмного забезпечення, ігор та інших програм, що вимагають великого обсягу пам'яті і де вхід і вихід не визначені. Його можна назвати серцем комп'ютерної системи. Деякі приклади є мікропроцесор Pentium, i3, і i5, і т. Д.

З цього образу архітектури мікропроцесорів можна легко побачити, що це є регістри і АЛУ в якості пристрою обробки і не має оперативної пам'яті, ПЗУ в ньому.

Отже, в чому різниця між мікропроцесором і мікро контролером?

1. Ключовою відмінністю в них є наявність зовнішнього периферійного пристрою, в мікроконтролерах ОЗУ, ПЗУ, ЕСППЗУ вбудовані в нього, в разі мікропроцесорів ми повинні використовувати зовнішні ланцюга.

2. Вся периферійного мікроконтролера зібрана на одному кристалі вона компактна, в той час як мікропроцесор є громіздким.

3. Мікроконтролери виготовляються з використанням комплементарних метал-оксид-напівпровідникової технології, тому вони набагато дешевше, ніж мікропроцесори. Крім того, заяви, що мікроконтролери дешевше, тому що вони потребують менших зовнішніх компонентів, в той час як загальна вартість системи з мікропроцесорами висока через великий числа зовнішніх компонентів, необхідних для таких пристроїв.

4. Швидкість обробки даних мікроконтролерів становить близько 8 МГц до 50 МГц, але на відміну від швидкості обробки з мікропроцесорів вище 1 ГГц, тому вони працюють набагато швидше, ніж мікроконтролери.

5. Як правило, мікроконтролери мають енергозберігаючі системи, як режим очікування або режим економії енергії, тому в цілому він використовує менше енергії, а також із зовнішніми компонентами використовують низьке загальне споживання потужності. У той час як в мікропроцесорах, як правило, відсутня система енергозбереження, а також багато зовнішні компоненти використовуються з ним, так що його енергоспоживання високе в порівнянні з мікроконтролерами.

6. Мікроконтролери є компактними, тому цей параметр робить їх вигідним і ефективним в системах для малих продуктів і додатків в той час як мікропроцесори є громіздкими, тому вони кращі для великих виробів.

7. Завдання, що виконуються мікро контролером обмежені і, як правило, менш складні. Хоча завдання, що виконуються мікропроцесорами є: Розробка програмного забезпечення, розробка ігор, сайтів, оформлення документів і т. Д. Які, як правило, більш складні, тому вимагають більше пам'яті і швидкості, тому зовнішнє ПЗУ, ОЗУ використовуються з ним.

8. Мікроконтролери засновані на Гарвардської архітектури пам'яті програм і пам'яті даних, де знаходяться окремі мікропроцесори, а засновані на фон Неймановская моделі, де програми і дані зберігаються в одній пам'яті модуля.

Altera-Cyclone and Arduino

Суть питання. Різниця між ПЛІС і мікро контролером

Кожен початківець мікропрогер на певному етапі свого розвитку задається питанням в чому ж різниця між ПЛІС (Фірм Altera або Xilinx) і мікро контролером (Мікропроцесором)?

Читаєш форуми - знавці справи пишуть, що це абсолютно різні речі, які не можна порівняти, аргументуючи це тим, що у них різна архітектура. Читаєш мануал по Verilog або C ++ - і той і інший використовують схожі оператори зі схожим функціоналом, навіть синтаксис схожий, а чому різні? Заходиш на марсохід - там світлодіодами (або навіть просто лампочками) за допомогою FPGA моргають, дивишся проекти на Arduino - там роботами керують. Стоп!

А ось тепер зупинимося і запитаємо себе: чому з ПЛІС - тупо лампочка, а Ардуіно - розумно робот? Адже і перший і другий ніби як програмований пристрій, невже у ПЛІС можливостей для робота не вистачає?

В якійсь мірі суть питання «У чому різниця між ПЛІС і мікро контролером? » розкривається саме на такому прикладі.

Відзначимо відразу. функціонал ПЛІС спочатку не поступається микроконтроллеру(І мікропроцесора, до речі, теж), точніше - основні функції у одного і другого по суті ідентичні - видавати логічні 0 або 1 при певних умовах, а якщо говорити про швидкодію, кількості висновків (ніжок) і можливості конвеєрної обробки, то микроконтроллеру до ПЛІСа взагалі далеко. Але є одне але". Час на розробку одного і того ж програмного алгоритму на двох різних пристроях (ПЛІС і мікроконтролер) Різниться в рази, а то і в десятки разів. Саме ПЛІС тут в 99% випадків сильно поступається МК. І справа зовсім не в заморочений мов Verilog, VHDL або AHDL, А в пристрої самої ПЛІС.

Про взаємодію програмного мови з архітектурою ПЛІС і мікроконтролерів

FPGA: в ПЛІС і немає складних автоматизованих ланцюжків (які здійснюють частину роботи за вас). Є тільки залізні провідні траси і магістралі, входи, виходи, логічні блоки і блоки пам'яті. Серед трас є особливий клас - траса для тактирования (прив'язана до певних ніжок, через які рекомендується проводити тактову частоту).

Основний склад:

Траса - метал, напаяти на шари мікросхеми, є провідником електрики між блоками.

Блоки - окремі місця в платі, що складаються з осередків. Блоки служать для запам'ятовування інформації, множення, додавання і логічних операцій над сигналами взагалі.

Осередки - групи від кількох одиниць до кількох десятків транзисторів.

Транзистор - основний елемент ТТЛ логіки.

Висновки (ніжки мікросхеми) - через них відбувається обмін ПЛІС з навколишнім світом. Є ніжки спеціального призначення, призначені для прошивки, прийому тактової частоти, харчування, а так само ніжки, призначення яких встановлюються користувачем в програмі. І їх, як правило, набагато більше, ніж у мікроконтролера.

Тактовий генератор - зовнішня мікросхема, що виробляє тактові імпульси, на яких грунтується велика частина роботи ПЛІС.

Архітектура ПЛІС. Взаємозв'язок складових елементів

Траси підключаються до блоків за допомогою спеціальних КМОП-транзисторів. Ці транзистори здатні зберігати свій стан (відкрите чи закрите) протягом тривалого періоду часу. Змінюється стан транзистора при подачі сигналу по певній трасі, яка використовується тільки при програмуванні ПЛІС. Тобто, в момент прошивки здійснюється саме подача напруги на деякий набір КМОП-транзисторів. Цей набір визначається прошивочно програмою. Таким чином відбувається складна побудова величезної мережі трас і магістралей всередині ПЛІС, Що зв'язує складним чином між собою величезну кількість логічних блоків. У програмі ви описуєте який саме алгоритм потрібно виконувати, а прошивка з'єднує між собою елементи, які виконують функції, які ви описуєте в програмі. Сигнали бігають по трасі від блоку до блоку. А складний маршрут задається програмою.


архітектура ПЛІС (FPGA)

архітектура мікроконтролера

У цьому елементі ТТЛ логіки всі операції по обробкам окремих сигнальчик проводяться незалежно від вас. Ви лише вказуєте що робити з тим чи іншим набором прийнятих сигналів і куди видавати ті сигнали, які потрібно передати. архітектура мікроконтролера складається зовсім з інших блоків, ніж ПЛІС. І зв'язку між блоками здійснюються за постійними магістралях (а не перепрошивати). Серед блоків МК можна виділити основні:

Постійна пам'ять (ПЗУ) - пам'ять, в якій зберігається ваша програма. У неї входять алгоритми дій і константи. А так же бібліотеки (набори) команд і алгоритмів.

Оперативна пам'ять (ОЗУ) - пам'ять, яка використовується мікро контролером для тимчасового зберігання даних (як тригери в ПЛІС). Наприклад, при обчисленні в кілька дій. Припустимо, потрібно помножити перше що прийшло число на друге (1-е дію), потім третього на четверте (2 дія) і скласти результат (3 дія). В оперативну пам'ять при цьому занесеться результат 1 дії на час виконання другого, потім внесе результат 2 дії. А потім обидва цих результату підуть з оперативної пам'яті на обчислення 3 дії.

Процесор - це калькулятор мікроконтролера. Він спілкується з оперативною пам'яттю, а так само з постійною. З оперативної відбувається обмін обчисленнями. З постійної процесор отримує команди, які змушують процесор виконувати певні алгоритми і дії з сигналами на входах.

Засоби (порти) введення-виведення і послідовні порти введення-виведення - ніжки мікроконтролера, Призначені для взаємодії із зовнішнім світом.

Таймери - блоки, призначені для підрахунку кількості циклів при виконанні алгоритмів.

Контролер шини - блок, який контролює обмін між всіма блоками в микроконтроллере. Він обробляє запити, посилає керуючі команди, організовує і впорядковує спілкування всередині кристалу.

Контролер переривань - блок, який приймає запити на переривання від зовнішніх пристроїв. Запит на переривання - сигнал від зовнішнього пристрою, що інформує про те, що йому необхідно зробити обмін будь-якою інформацією з мікро контролером.

Внутрішні магістралі - траси, прокладені всередині мікроконтролера для інформаційного обміну між блоками.

Тактовий генератор - зовнішня мікросхема, що виробляє тактові імпульси, на яких ґрунтується вся робота мікроконтролера.

Взаємозв'язок складових блоків мікроконтролера

В микроконтроллере, в відміну від ПЛІС, Робота відбувається між перерахованими вище блоками, які мають складну архітектуру, Що полегшує процес розробки програм. При прошивці ви змінюєте тільки постійну пам'ять, на яку спирається вся робота МК.


Основна відмінність ПЛІС і мікроконтролерів

ПЛІС прошивається на рівні заліза, практично по всій площі кристала. Сигнали проходять через складні ланцюжки транзисторів. Мікропроцесор ж прошивається на рівні програми для заліза, сигнали проходять групами, від блоку до блоку - від пам'яті до процесора, до оперативної пам'яті, від оперативної до процесора, від процесору до портів введення-виведення, від портів введення-виведення до оперативної пам'яті, від оперативної пам'яті ... і так далі. Висновок: за рахунок архітектури ПЛІС виграє в швидкодії і більш широких можливостях конвеерной обробки, МК виграє в простоті написання алгоритмів. За рахунок більш простого способу опису програм, фантазія розробника мікроконтролера Проте скованна часом на налагодження і розробку, і, таким чином, час на програмування того ж робота на МК і ПЛІС буде відрізнятися в багато і багато разів. Однак робот, що працює на ПЛІС буде набагато спритніше, точніше і спритнішими.

Залізо і програма.

В ПЛІС всю роботу потрібно робити самому, вручну: для того, щоб реалізувати будь-яку програму на ПЛІС, Потрібно відстежити кожен сигнальчик по кожному проводку, що приходить в ПЛІС, Розташувати якісь сигнальчик в осередку пам'яті, подбати про те, щоб в потрібний момент саме до цих осередків пам'яті звернувся інший сигнальчик, який ви так само відстежуєте або навіть генеруєте, і в підсумку набір сигнальчик, затриманий в пам'яті задіяв потрібний вам сигнальчик, який, наприклад, піде на певну вихідну ніжку і включить светодіодик, який до неї підключений. Частина сигнальчик йде не в пам'ять, а наприклад на запуск певної частини алгоритму (програми). Тобто, кажучи мовою мікропрогера, ці ніжки є адресними. Наприклад, маємо на нашій платі в нашій програмі три адресні ніжки для включення деяких не зв'язаних (або пов'язаних) один з одним алгоритмів, які ми реалізували на мові Verilog в ПЛІС. Також в програмі, крім трьох адресних ніжок, у нас є ще наприклад 20 інформаційних ніжок, за якими приходить набір вхідних сигнальчик (наприклад з різних датчиків) з будь-якою інформацією (наприклад температура води в акваріумі з датчика температури води в акваріумі). 20 ніжок \u003d 20 біт. 3 ніжки -3 біта. Коли приходить адресний сигнал 001 (з трьох ніжок адреси) - запускаємо перший алгоритм, який записує 20 інформаційних сигнальчик в 20 осередків пам'яті (20 тригерів), потім наступні 20 сигнальчик множимо на отримані раніше 20, а результат множення записуємо в пам'ять, а потім відсилаємо за іншими ніжок наприклад в терморегулятор води в акваріумі. Але Відішлемо ми цей результат тільки тоді, коли на наші адресні ніжки прийде код наприклад 011 і запустить алгоритм зчитування і передачі. Ну, природно «відсилаємо», «зчитуємо» і ще щось прописуємо в ручну. Ведемо кожен сигнальчик в кожен такт роботи ПЛІС по певному шляху, не втрачаємо. Обробляємо або записуємо. Складаємо або множимо. Не забуваємо записати. Не забуваємо прийняти наступний сигнал і записати в інші тригери. Ще додайте сюди роботу, прив'язану до тактовій частоті, синхронізацію (яка так само реалізується вручну), неминучі помилки на етапах розробки і налагодження та купу інших проблем, які в даній статті розглядати просто безглуздо. Важко. Довго. Але зате на виході працює супер оперативно, без глюків і гальм. Залізно!

тепер мікроконтролер. 20 ніжок на прийом інформації - для більшості мікроконтролерів фізично неможливе завдання. А ось 8 або 16 - да пожалуйста! 3 інформаційних - в легку! Програма? За адресою 001 помножити перше що прийшло число на друге, за адресою 011 посилай результат в терморегулятор. Усе! Швидко. Легко. Чи не супер, але оперативно. Якщо дуже грамотно написати програму-без глюків і гальм. Програмно!

Залізо і Програма! ось головне відмінність між ПЛІС і мікроконтролерів.

В микроконтроллере більшість заморочений, але часто використовуваних алгоритмів вже вшиті залізо (в кристал). Потрібно лише викликати програмним способом потрібну бібліотеку, в якій цей алгоритм зберігається, назвати його по імені і він буде робити всю брудну роботу за вас. З одного боку це зручно, вимагає меншої кількості знань про внутрішній устрій мікросхеми. Микрик бере на себе турботу про відстеження прийнятих, що генеруються і результуючих сигналів, про їх складуванні, обробці, затримки. Все робить сам. У більшості мікропрогерскіх завдань це те, що потрібно. Але якщо безграмотно використовувати всі ці зручності, то виникає ймовірність некоректної роботи. Залізо і Програма!

висновок

Сучасні розробники процесорів і мікропроцесорів спочатку розробляють свої пристрої на ПЛІС. Так-так, ви правильно здогадуєтеся: спочатку вони імітують створювану архітектуру мікроконтролера за допомогою розробки і прошивки програми на ПЛІС, А потім вимірюють швидкість виконання алгоритмів при тому чи іншому розташуванні імітованих блоків МК і тому чи іншому наборі функціоналу кожного блоку окремо.

За характеристиками видається сигналу, ПЛІС найчастіше розрахована на 3,3, 20мА, мікроконтролер на 5В, 20мА.

під мікроконтролер AVR, успішно впроваджений в платформу Arduino, написано безліч відкритих програм, розроблено безліч примочок у вигляді датчиків, двигунів, моніторчик, та все, чого тільки душа забажає! Arduino в даний час більше схожий на ігровий конструктор для дітей і дорослих. Однак не варто забувати, що ядро \u200b\u200bцього конструктора керує «розумними будинками», сучасною побутовою електронікою, технікою, автомобілями, літаками, зброєю і навіть космічними апаратами. Безсумнівно, такий конструктор буде одним з найкращих подарунків для будь-якого представника сильної половини людства.

В принципі, все просто!

Залишилися питання? Напишіть коментар. Ми відповімо і допоможемо розібратися \u003d)