למתחילים, שרק התחילו לעבוד עם אלקטרוניקה, לעתים קרובות זה יכול להיות מבלבל להשוות בין מעבד ומיקרו-בקר. אך גם המיקרו-מעבד וגם המיקרו-בקרים שונים זה מזה לחלוטין מבחינת ארכיטקטורת החומרה והעבודה. ההבדל העיקרי בין מיקרו-מעבד למיקרו-בקרהוא כי למיקרו-מעבד IC יש רק מעבד ואילו למיקרו-בקר IC יש גם זיכרון RAM, ROM וציוד היקפי אחר המשויך אליו. כמה דוגמאות פופולריות למיקרו-מעבד הן Core i7 של Intel, AMD Athlon, Broadcom BCM2711 (Raspberry Pi) וכו ', וכמה דוגמאות למיקרו-בקרים הן ATmega328 (Arduino UNO), STM32, PIC16F877A וכו'. כדי להבין בפירוט עלינו להסתכל על הארכיטקטורה הכללית של מעבד ומיקרו-בקר, וזה בדיוק מה שאנחנו הולכים לעשות במאמר זה.
מהו מיקרו-בקר?
זה כמו מחשב קטן ב- IC יחיד. הוא מכיל ליבת מעבד, ROM, RAM, וסיכות קלט / פלט המוקדשות לביצוע משימות שונות. בדרך כלל משתמשים במיקרו-בקרים בפרויקטים ויישומים הדורשים שליטה ישירה על ידי המשתמשים. מכיוון שיש לו את כל הרכיבים הדרושים בשבב היחיד שלו, הוא אינו זקוק למעגלים חיצוניים כדי לבצע את משימתו, ולכן משתמשים במיקרו-בקרים במערכות משובצות וחברות גדולות לייצור המיקרו-בקר מבצעות את השימוש בשוק המשובץ. ניתן לקרוא למיקרו-בקר ליבה של מערכת משובצת. כמה דוגמאות למיקרו-בקר הפופולרי הן סדרות 8051, AVR, PIC של מיקרו-בקר.
למעלה נמצאת ארכיטקטורה של מיקרו-בקר 8051. ותוכלו לראות את כל הרכיבים הנדרשים לפרויקט קטן נמצאים בשבב יחיד. עם ההתקדמות בתחום האלקטרוניקה ישנם הרבה מיקרו-בקרים חדשים המושקים בשוק, אם ברצונך להבין כיצד לבחור את המיקרו-בקר המתאים ליישום שלך תוכל לבדוק את המאמר המקושר.
מהו מעבד מיקרו?
למיקרו-מעבד יש רק מעבד בתוכו במעגל משולב אחד או מעט. כמו מיקרו-בקרים אין לו זיכרון RAM, ROM וציוד היקפי אחר. הם תלויים במעגלים חיצוניים של ציוד היקפי לעבודה. אך המיקרו-מעבדים אינם מיועדים למשימה ספציפית, אך הם נדרשים כאשר המשימות מורכבות ומסובכות כמו פיתוח תוכנות, משחקים ויישומים אחרים הדורשים זיכרון גבוה וכאשר לא מוגדרים קלט ופלט. זה יכול להיקרא לב של מערכת מחשב. כמה דוגמאות למעבד הן פנטיום, I3 ו- I5 וכו '.
מתמונה זו של ארכיטקטורה של המעבד ניתן לראות בקלות שיש בו רגיסטרים ו- ALU כיחידת עיבוד ואין בו זיכרון RAM, ROM.
מיקרו-מעבד מול מיקרו-בקר
נכון לעכשיו אתה בעצם מודע למה זה מיקרו-בקר ומעבד, זה יהיה קל לזהות את ההבדלים העיקריים בין מיקרו-בקר למיקרו-מעבד.
1. ההבדל העיקרי בשניהם הוא נוכחות של ציוד היקפי חיצוני, כאשר מיקרו-בקרים משולבים בו זיכרון RAM, ROM, EEPROM ואילו עלינו להשתמש במעגלים חיצוניים במקרה של מעבדים.
2. מכיוון שכל היקפי של המיקרו-בקר נמצא על שבב יחיד, הוא קומפקטי ואילו המעבד מגושם.
3. מיקרו-בקרים מיוצרים על ידי שימוש בטכנולוגיית מוליכים למחצה של תחמוצת מתכת משלימה ולכן הם זולים בהרבה ממיקרו-מעבדים. בנוסף, היישומים המיוצרים עם מיקרו-בקרים זולים יותר מכיוון שהם זקוקים לרכיבים חיצוניים פחותים, בעוד שהעלות הכוללת של מערכות המיוצרות עם מעבדים גבוהה בגלל המספר הגבוה של רכיבים חיצוניים הנדרשים למערכות כאלה.
4. מהירות העיבוד של מיקרו-בקרים היא בערך 8 מגה-הרץ עד 50 מגה-הרץ, אך להיפך מהירות העיבוד של המעבדים הכלליים היא מעל 1 ג'יגה הרץ ולכן זה עובד הרבה יותר מהר ממיקרו-בקרים.
5. בדרך כלל למיקרו-בקרים יש מערכת לחיסכון בחשמל, כמו מצב סרק או מצב חיסכון בחשמל כך שבסך הכל הוא משתמש בפחות חשמל וגם מכיוון שרכיבים חיצוניים נמוכים צריכת החשמל הכוללת נמוכה יותר. בעוד שבמיקרו-מעבדים בדרך כלל אין מערכת לחיסכון בחשמל וגם משתמשים ברכיבים חיצוניים רבים, כך שצריכת החשמל שלה גבוהה בהשוואה למיקרו-בקרים.
6. מיקרו-בקרים קומפקטיים ולכן זה הופך אותם למערכת נוחה ויעילה למוצרים ויישומים קטנים ואילו המיקרו-מעבדים מגושמים ולכן הם מעדיפים ליישומים גדולים יותר.
7. משימות המבוצעות על ידי מיקרו-בקרים מוגבלות ובדרך כלל מורכבות פחות. בעוד שהמשימה שמבצעת המיקרו-מעבדים היא פיתוח תוכנה, פיתוח משחקים, אתרים, ייצור מסמכים וכו ', שבדרך כלל מורכבים יותר ולכן דורשים זיכרון ומהירות רבים יותר, לכן משתמשים איתו ב- ROM חיצוני, זיכרון RAM.
8. מיקרו-בקרים מבוססים על ארכיטקטורת הרווארד כאשר זיכרון התוכנה וזיכרון הנתונים נפרדים ואילו המיקרו-מעבדים מבוססים על מודל פון נוימן, שם התוכנה והנתונים נשמרים באותו מודול זיכרון.
מקווה שמאמר זה יעזור לכם בהשוואה של מיקרו-מעבד ומיקרו-בקר. אם אתה מעוניין במאמרים נוספים כאלה תוכל גם לבדוק את ההשוואה בין מיקרו-בקר ל- PLC וגם את ההשוואה בין מאמר C ו- Embedded C.