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在微处理器和微处理器之间进行选择

   日期:2019-12-02     浏览:0    
核心提示:在微处理器和微处理器之间进行选择
 

在微处理器和微处理器之间进行选择

作为措置单元的嵌入式设备的大脑,是抉择配备完成其设计任务的成败的症结因素。处理单位卖命从细碎输入到终极输出的每一个历程,于是在配备设计时期为大脑选择适宜的平台就变得非常重要,因为其他全数事件都将取决于该决策的精确性。

微控制器与微处置器

用于嵌入式设施的处理组件可以分为两大类:微处置器和微处理器

微控制器是单个芯片上的小型计算装备,包罗一个或多个处理内核,而存储设备则与可编程的特殊与普片输入和输出(I / O)端口一块儿嵌入。它们特别用于仅需要履行特定反复性工作的应用倒叙中。我们也曾找寻了为嵌入式项目选择契合的微控制器

另外一方面,微处理器是普片共计设备,其在芯片上群集了中央措置单位的全部遵命,但不包括诸如存储器的外围设施以及诸如微控制器的输入与输入引脚。

尽管产商当初正在改变使微控制器和微处置器之间的腹地含胡的很多事故,比喻微处置惩罚器芯片上存储器的使用以及微控制器毗邻到外部存储器的伎俩,然而这些组件之间仿照照旧具备枢纽差异,设计职员将需要针对特定​​项目在两者之间选择最好。

选择MPU或MCU时要思量的因素

在选择用于嵌入式产品设计的处置惩罚配备的进行偏向从前,紧要的是拟订设计尺度。制订设计尺度为配备的预设计供给了一条路子,它有助于详细识别,要解决的题目,如何解决,突出要使用的组件等等。这有助于设计职员做出有关项目的理智的一样平常决策,并营救必然处置单位的进步偏袒。

下面简介在微控制器和微措置器之间进行选择畴昔需要思忖的设计尺度中的一些因素。

 

1.措置威力

在微控制器与微处理器之间进行选择时,处理才干是要考虑的首要因素(假定不是首要因素)。这是向微处置惩罚器倾斜使用的首要因素之一。它以DMIPS(每秒Dhrystone百万指令数)襟怀,代表微控制器或微处理器每秒可处置的指令数。实质上,它指示配备可以完因素配给它的任务的速率。

尽管必定设计所需着实切计算伎俩可能是一项很是坚苦的任务,但经由检查任务,确立要试验的配备以及这些工作的较量争论申请,可以做出有依照的意料。例如,要是需要使用嵌入式Linux,Windows CE或任何其他OS 残破垄断琐细的设备的开拓将需要高达500 DMIPS的措置本领,听起来像是处置器?是。作为填补,在设施上运行操纵琐屑将需要内存经管单位(MMU),这将增加所需的处置手腕。波及大批算法的装备使用也需要很高的DMIPS值与设施要履行的数学/数值合计越多,由于所需的处置技能花样,设计要求越倾向于使用微处置器。

 

影响微处置惩罚器与微控制器之间选择的处置能耐的另外一个首要意义是用户界面之类的事物的芜杂性或容易性当今,纵然对于最根基的运用挨次来说,具有颜色丰富且交互式的GUI也是可取的。用于构建用户界面(如QT)的大少数库申请措置身手高达80 – 100 DMIPS,而且要显示的动画,图象与另外多传媒内容越多,所需的处置惩罚手腕就越大。可是,低区分率屏幕上更简单的用户界面几近不需要处置才干,而且可使用微控制器来供电,由于如今有得多微控制器都带有嵌入式界面,可以与差距的显现器进行交互

除了上面提到的一些中心恪守,需求的是为通信和其余外围配备留存一些处理伎俩尽管下面给出的大大都示例都倾向于支持微处置器的使用,然而与微控制器比拟,它们通常更低廉,而且在某些解决方案中使历时会显得过高,例如,使用500 DMIPS微处理器使灯泡主动化将使总资本降落产品的价钱高于畸形程度,并终极可能导致其市场战败。

 

2.接口

用于联接产品差别元件的接口是在微控制器和微处置惩罚器之间进行选择之前要思量的因素之一。确保要使用的处置惩罚单位具有其余组件所需的接口,这一点很需要。

譬喻,从毗邻性和通信角度来看,大少数微控制器与微处理器都具有毗连到通讯设备所需的接口,然则当需要高速通信外围设备(如超高速USB 3.0接口,多个10/100以太网端口或千兆以太网端口)时,由于赞成它们所需的接口通常只在它们上找到,所以它们向微处置器标的目标歪斜,因为它们更能够处置与措置少量数据,并具有传输这些数据的速率。

应确认这些接口所使用的协定对固件所需的内存量的影响,由于它们会增进内存需求。一般的教导纪律是,对于需要高速毗连且需要换取少许数据的应用法度,应采纳基于微处置器的设计,特别是在系统波及使用垄断琐屑的环境下。

 

3.记忆

这两个数据处理设备以差距的法子措置内存和数据存储。比喻,微控制器带有嵌入式固定存储装备,而微措置器带有可以毗连存储配备的接口。这有两个首要含义:

 

老本

微控制器成为重价的解决方案,由于它不需要使用格外的存储配备,而微处置惩罚器由于这些附加申请而成为要采取的低廉解决方案。

 

回首有限

微控制器上的静止存储器限度了可存储在其上的数据量。这种环境不实用于措置器,由于它们通常联接到外部存储设施。一个很好的例子就是在为设施开辟固件时,这个限制可能会成为标题。在代码大小上增加格外的千字节可能需要变换要使用的微控制器,但是假如设计基于措置器,则只要要变卦存储配备即可。是以,微处置器为存储器供应了更大的灵敏性

基于内存的思索另有另外几个因素,其中之一便是发起(引导)年光例如,微处理器将固件存储在外部存储器(通常是内部NAND或串行闪存)上,并在提议时将固件加载到措置器的DRAM中。尽管这发生发火在几秒钟之内,但关于某些使用步骤可能不是志向的选择。另一方面微控制器需要更少的岁月

思虑到通常速率,MCU通常会胜出,因为它具有处理最年光告急的应用的材干,这是因为其中使用了处置器内核,内存是嵌入式的,并且与它们一同使用的固件一直是RTOS或裸机C。

 

4.力气

收尾要思索的是功耗。尽管微处理用具有低功耗形式,可是这些模式并不像典型的MCU上可用的内容那样多,而且具有基于微处理器的设计所需的外部组件,而完成低功耗内容则略微繁杂一些。除了低功耗内容以外,MCU实际泯灭的电量要比微处理器泯灭的电量低得多,因为措置技巧越大,保持处置惩罚器正常运转所需的电量就越大。

因而,微控制器趋势于发明 需要超低功耗措置单元的应用,比喻遥控器,消费电子产品和一些智能设备,其设计重点是电池寿命。它们还用于需要高度必定性的举动的中央。

另一方面,微处理器非常适合需要行使体系,较量争论量大且需要高速毗连或具有少量媒体静态的用户界面的财富和消费类应用

 

论断

具备另外几个因素,它们是在这两个平台之间进行选择的决意因素,而且全体因素都取决于性能,违拗与预算,可是当切当的细碎起先设计到位并熟习注明要求时,整体选择将变得加倍容易。微措置器通经常使用于BOM估算尤其紧且对功率申请严厉的解决方案中,而微处置惩罚器则用于对较量争论与性能有弘远要求的运用中。

 
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