Elektroniikka on elektronien liikkumisen fysiikkaa ja sovelluksia käsittelevä tutkimusala. Elektroniikan mukana tulee elektroninen viestintä ja elektroniset laitteet, jotka toimivat elektronien virtauksen periaatteella pisteestä/päätteestä toiseen.
Elektroniikka-alaan tutustumisen aloittaville tavallisimpia ja hämmentäviä termejä ovat mikroprosessori ja mikro-ohjain. On tärkeää erottaa ne toisistaan, koska ne tulevat erilaisten laitteistojen kanssa ja suorittavat myös erilaisia tehtäviä.
Mikroprosessori vs mikrokontrolleri
Ero mikroprosessorin ja mikro-ohjaimen välillä on, että mikroprosessoria käytetään yleisten tehtävien suorittamiseen, kuten editointiin, pelaamiseen ja verkkosivustoille, kun taas mikro-ohjaimia käytetään erityistehtäviin, kuten pesukoneen tapauksessa.
Tietokoneen prosessointiyksikköä kutsutaan mikroprosessoriksi. Niitä käytetään pääasiassa tietokoneissa, koska ne auttavat yleisten ja monimutkaisten tehtävien suorittamisessa. Niissä on korkea virrankulutus ja ne kuluttavat energiaa myös lepotilassa. mikroprosessoreilla on myös korkea 1 GHz:n kellotaajuus.
Sulautetun järjestelmän prosessointiyksikköä kutsutaan mikro-ohjaimeksi. Niiden sovellukset näkyvät pääasiassa niissä, jotka hoitavat tiettyä tehtävää. Tällöin lähtö riippuu järjestelmän tulosta. Niissä on vähän ulkoisia komponentteja, koska niissä on kaikki tarvittavat komponentit yhdessä sirussa.
Mikroprosessorin ja mikro-ohjaimen vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Mikroprosessori | Mikro-ohjain |
| Merkitys | Tietokonejärjestelmän sydän | Se on minitietokone, johon on upotettu kaikki tehtävät |
| Komponentit | Vain CPU | CPU sekä sisäinen muisti ja I/O-komponentit |
| Sovellus | Sitä käytetään tietokoneissa | Sitä käytetään sulautetuissa järjestelmissä tiettyjen tehtävien suorittamiseen |
| Tehtävät suoritettu | He suorittavat epäspesifisiä ja yleisiä tehtäviä | He suorittavat tiettyjä tehtäviä |
| Kellonopeus | 1 GHz | 8Mhz - 50Mhz. |
| Muisti | Muuttuva | Korjattu |
Mikä on mikroprosessori?
Mikroprosessoria voidaan pitää tietokonejärjestelmän sydämenä tai ohjausyksikkönä. Niissä ei ole muita sisäisiä komponentteja kuin prosessointiyksikköä ja ne vaativat siksi suuren tehokuorman.
Ne kiinnitetään vain sisäisellä ohjaimella ja kaikki muut komponentit on kiinnitettävä ulkoisesti, jotta se toimisi. Siksi niistä on tehty isompia kuin mikro-ohjain. Ne ovat kalliita ja kuluttavat myös paljon virtaa, mutta tämä tekee niistä täydelliset monimutkaisiin tehtäviin.
Ne suorittavat yleisiä tehtäviä, kuten kuvia, editointia jne., joilla ei ole mitään yhteyttä tulon ja lähdön välillä. Siksi ne vaativat myös vain pieniä määriä ulkoista RAM- ja ROM-muistia.
Koska niillä on vähemmän rekistereitä, ne ovat muistipohjaisia ja toimivat tehtävissään muistillaan. Ne ovat myös tehottomia, koska niitä ei voida käyttää kompakteissa järjestelmissä.
Mikä on mikrokontrolleri?
Mikro-ohjaimet ovat sulautetun järjestelmän prosessointiyksikkö. Niillä on myös nopea latausohjeiden nopea flash-muisti ja olemassa oleva sisäinen muisti.
Mikrokontrollereissa on virransäästöjärjestelmä, joten ne eivät kuluta virtaa lepotilassa. Siten se käyttää vähemmän virtaa kuin mikro-ohjaimet. Ne ovat myös halvempia kuin mikroprosessori, mutta niitä ei voida käyttää monimutkaisiin tehtäviin.
Heillä on CPU sekä pieni tai rajoitettu määrä RAM-muistia, ROM-muistia ja muita tarvittavia oheislaitteita yhdessä sirussa. Joten niitä kutsutaan myös minitietokoneiksi. Niitä voidaan käyttää myös pienikokoisten järjestelmien kanssa, toisin kuin mikroprosessoreita. Ohjelman kirjoittaminen mikrokontrollereihin on myös suhteellisen helpompaa, koska niissä on enemmän rekistereitä
Mikrokontrollereissa on hyvin vähän ulkoisia komponentteja ja siksi niiden virrankulutus on luonnollisesti alhainen. Siksi niitä voidaan käyttää paristojen kanssa. Niitä nähdään käytettävän pesukoneessa, digikamerassa jne. Voidaan siis myös sanoa, että mikrokontrollereita käytetään projekteissa ja muissa sovelluksissa, jotka vaativat suoran käyttöliittymän.
Tärkeimmät erot mikroprosessorin ja mikro-ohjaimen välillä
- Mikroprosessori on tietokonejärjestelmän sydän ja mikro-ohjain on minitietokone, joka on sulautettu suorittamaan tiettyjä tehtäviä.
- Ne vaihtelevat jopa komponenttien osalta. Mikroprosessorin mukana tulee vain sisäinen ohjausyksikkö, ja kaikki muisti- ja I/O-komponentit on asennettava ulkoisesti. Mikro-ohjaimen mukana tulee sisäinen ohjausyksikkö, muisti ja I/O-komponentit.
- Koska mikroprosessori on tietokoneen prosessoriyksikkö, niitä käytetään tietokoneessa, kun taas mikro-ohjaimia, jotka ovat itse minitietokoneita, käytetään sulautetun järjestelmän kanssa tiettyjen toimintojen suorittamiseen.
- Mikroprosessoria käytetään suoritettaessa yleisiä tehtäviä, kuten editointia, pelejä ja verkkosivustoja, joissa tulos ja syöttö eivät ole suhteellisia. Mikro-ohjaimet suorittavat tiettyjä tehtäviä, joissa lähtö riippuu tuloista.
- Molempien komponenttien kellotaajuus vaihtelee suuresti. Mikroprosessorin kellotaajuus on 1 Ghz, joten sitä voidaan käyttää monimutkaisten tehtävien suorittamiseen. Sen sijaan mikro-ohjaimen kellotaajuus, joka on alueella 8-50 MHz, ei anna sen suorittaa monimutkaisia tehtäviä.
- Koska mikroprosessorissa on ulkoinen muisti, tämän muistin lisääminen on mahdollista. Mutta koska mikro-ohjaimissa on kiinteä sisäinen muisti, mikro-ohjaimen muistia ei ole mahdollista laajentaa.
Johtopäätös
Elektroniikka on tutkimus, joka käsittelee elektroniikan liikkeen fysiikkaa, suunnittelua ja sovelluksia. Elektroniikan kurssin aloittavat ovat saattaneet törmätä mikroprosessoreihin ja mikrokontrollereihin. Ne ovat liitäntäjärjestelmän perustermejä, jotka voidaan usein sekoittaa.
Mikroprosessorit ovat tietokonejärjestelmän prosessointiyksikkö, ja niitä käytetään yleensä henkilökohtaisissa tietokoneissa, koska ne toimivat suorittimena. Niillä on korkea kellotaajuus, ja siksi ne ovat oikeutettuja suorittamaan monimutkaisia tehtäviä sekä yleisiä tehtäviä, jotka heidän on suoritettava. Ne ovat yleensä kalliita.
Mikro-ohjaimet, kuten nimestä voi päätellä, ovat sulautetun järjestelmän ohjausyksikkö, koska niiden sirussa on kaikki tarvittavat komponentit. Niitä käytetään sovelluksissa, jotka vaativat suoran käyttöliittymän, kuten pesukoneissa. Mikrokontrollereissa on virransäästötila ja ne kuluttavat myös vähemmän virtaa.
Yhtäläisyydet syrjään, mikroprosessori, jolla on korkea kellonopeus, voi suorittaa monimutkaisia tehtäviä, mutta koska niillä on ulkoinen muisti, käskyjen lataaminen ja latauskomentojen kirjoittaminen vievät aikaa. Mutta mikro-ohjainten tapauksessa se on nopeampi, koska niissä on sisäänrakennettu muisti.
