嵌入式系統 - 處理器

處理器是嵌入式系統的核心。它是基本的單元，接收輸入並在處理資料後產生輸出。對於嵌入式系統設計人員來說，掌握微處理器和微控制器的知識是必要的。

系統中的處理器

處理器有兩個基本單元 -

• 程式流程控制單元 (CU)
• 執行單元 (EU)

CU 包括一個從記憶體中獲取指令的取指令單元。EU 具有實現與資料傳輸操作相關的指令以及將資料從一種形式轉換為另一種形式的電路。

EU 包括算術邏輯單元 (ALU)，以及執行程式控制任務（例如中斷或跳轉到另一組指令）的指令的電路。

處理器按照從記憶體中獲取的相同順序執行取指令和執行指令的迴圈。

處理器的型別

處理器可以分為以下類別 -

• 通用處理器 (GPP)

  • 微處理器
  • 微控制器
  • 嵌入式處理器
  • 數字訊號處理器
  • 媒體處理器

• 專用系統處理器 (ASSP)

• 專用指令處理器 (ASIP)

• 應用專用積體電路 (ASIC) 或超大規模積體電路 (VLSI) 上的 GPP 核心或 ASIP 核心。

微處理器

微處理器是一個具有 CPU 的單片 VLSI 晶片。此外，它還可能具有其他單元，例如快取、浮點處理算術單元和流水線單元，這些單元有助於更快地處理指令。

早期版本的微處理器的取指令-執行週期由大約 1 MHz 的時鐘頻率控制。現在，處理器以 2GHz 的時鐘頻率執行。

微控制器

微控制器是一個單片 VLSI 單元（也稱為微型計算機），雖然計算能力有限，但具有增強的輸入/輸出能力和許多片上功能單元。

微控制器特別用於具有片上程式儲存器和裝置的即時控制應用的嵌入式系統中。

微處理器與微控制器的比較

現在讓我們看一下微處理器和微控制器之間最顯著的區別。