Đối với người mới bắt đầu, những người mới bắt đầu với điện tử, đôi khi có thể khó hiểu khi so sánh bộ vi xử lý và bộ vi điều khiển. Nhưng cả vi xử lý và vi điều khiển đều hoàn toàn khác nhau về kiến trúc phần cứng và hoạt động. Sự khác biệt cơ bản giữa bộ vi xử lý và bộ vi điều khiểnlà IC vi xử lý chỉ có CPU bên trong nó trong khi IC vi điều khiển cũng có RAM, ROM và các thiết bị ngoại vi khác được liên kết với nó. Một số ví dụ phổ biến của bộ vi xử lý là Intel core i7, AMD Athlon, Broadcom BCM2711 (Raspberry Pi), v.v. và một số ví dụ cho bộ vi điều khiển là ATmega328 (Arduino UNO), STM32, PIC16F877A, v.v. Để hiểu chi tiết chúng ta phải xem qua kiến trúc chung của Vi xử lý và Vi điều khiển, đó chính xác là những gì chúng ta sẽ làm trong bài viết này.
Vi điều khiển là gì?
Nó giống như một máy tính nhỏ trên một vi mạch. Nó chứa lõi xử lý, ROM, RAM và các chân I / O chuyên dụng để thực hiện các tác vụ khác nhau. Bộ vi điều khiển thường được sử dụng trong các dự án và ứng dụng yêu cầu người dùng kiểm soát trực tiếp. Vì nó có tất cả các thành phần cần thiết trong một con chip duy nhất của nó, nó không cần bất kỳ mạch bên ngoài nào để thực hiện nhiệm vụ của mình, vì vậy vi điều khiển được sử dụng nhiều trong các hệ thống nhúng và các công ty sản xuất vi điều khiển lớn đang làm cho chúng được sử dụng trong thị trường nhúng. Một bộ vi điều khiển có thể được gọi là trái tim của một hệ thống nhúng. Một số ví dụ về vi điều khiển phổ biến là dòng vi điều khiển 8051, AVR, PIC.
Trên đây là kiến trúc của vi điều khiển 8051. Và bạn có thể thấy tất cả các thành phần cần thiết cho một dự án nhỏ đều có trong một con chip duy nhất. Với những tiến bộ trong lĩnh vực điện tử, có rất nhiều bộ vi điều khiển mới được tung ra thị trường, nếu bạn muốn hiểu cách chọn bộ vi điều khiển phù hợp cho ứng dụng của mình, bạn có thể xem bài viết được liên kết.
Vi xử lý là gì?
Bộ vi xử lý chỉ có một CPU bên trong chúng trong một hoặc một vài Mạch tích hợp. Giống như vi điều khiển, nó không có RAM, ROM và các thiết bị ngoại vi khác. Chúng phụ thuộc vào mạch bên ngoài của thiết bị ngoại vi để hoạt động. Tuy nhiên, bộ vi xử lý không được tạo ra cho các tác vụ cụ thể mà chúng được yêu cầu ở những nơi phức tạp và phức tạp như phát triển phần mềm, trò chơi và các ứng dụng khác đòi hỏi bộ nhớ cao và đầu vào và đầu ra không được xác định. Nó có thể được gọi là trái tim của một hệ thống máy tính. Một số ví dụ về bộ vi xử lý là Pentium, I3 và I5, v.v.
Từ hình ảnh kiến trúc của bộ vi xử lý có thể dễ dàng nhận thấy rằng nó có các thanh ghi và ALU làm đơn vị xử lý và nó không có RAM, ROM trong đó.
Bộ vi xử lý Vs Vi điều khiển
Như bây giờ bạn đã biết về cơ bản vi điều khiển và bộ vi xử lý là gì, sẽ dễ dàng nhận ra sự khác biệt chính giữa vi điều khiển và vi xử lý.
1. Điểm khác biệt chính của cả hai là sự hiện diện của thiết bị ngoại vi bên ngoài, trong đó vi điều khiển có RAM, ROM, EEPROM được nhúng trong đó trong khi chúng ta phải sử dụng mạch bên ngoài trong trường hợp vi xử lý.
2. Vì tất cả các thiết bị ngoại vi của bộ vi điều khiển đều nằm trên một con chip nên nó nhỏ gọn trong khi bộ vi xử lý lại cồng kềnh.
3. Vi điều khiển được chế tạo bằng cách sử dụng công nghệ bán dẫn oxit kim loại bổ sung nên chúng rẻ hơn rất nhiều so với vi xử lý. Ngoài ra, các ứng dụng được thực hiện bằng vi điều khiển rẻ hơn vì chúng cần ít thành phần bên ngoài hơn, trong khi chi phí tổng thể của hệ thống được làm bằng vi xử lý cao do số lượng các thành phần bên ngoài cần thiết cho hệ thống như vậy cao.
4. Tốc độ xử lý của vi điều khiển khoảng 8 MHz đến 50 MHz, nhưng ngược lại tốc độ xử lý của các vi xử lý nói chung là trên 1 GHz nên hoạt động nhanh hơn nhiều so với vi điều khiển.
5. Nói chung vi điều khiển có hệ thống tiết kiệm năng lượng, giống như chế độ nhàn rỗi hoặc chế độ tiết kiệm năng lượng nên về tổng thể, nó sử dụng ít năng lượng hơn và cũng vì các thành phần bên ngoài thấp nên tiêu thụ điện năng tổng thể ít hơn. Mặc dù trong các bộ vi xử lý nói chung không có hệ thống tiết kiệm điện và cũng có nhiều thành phần bên ngoài được sử dụng với nó, do đó mức tiêu thụ điện năng của nó cao hơn so với vi điều khiển.
6. Bộ vi điều khiển nhỏ gọn nên nó là hệ thống thuận lợi và hiệu quả cho các sản phẩm và ứng dụng nhỏ trong khi bộ vi xử lý cồng kềnh nên chúng được ưu tiên cho các ứng dụng lớn hơn.
7. Các tác vụ được thực hiện bởi vi điều khiển bị hạn chế và thường ít phức tạp hơn. Trong khi tác vụ được thực hiện bởi bộ vi xử lý là phát triển phần mềm, phát triển trò chơi, trang web, tạo tài liệu, v.v. thường phức tạp hơn, do đó đòi hỏi nhiều bộ nhớ và tốc độ hơn, đó là lý do tại sao ROM ngoài, RAM được sử dụng với nó.
8. Bộ vi điều khiển dựa trên kiến trúc Harvard nơi bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu tách biệt trong khi bộ vi xử lý dựa trên mô hình von Neumann nơi chương trình và dữ liệu được lưu trữ trong cùng một mô-đun bộ nhớ.
Hy vọng bài viết này giúp ích cho bạn trong việc so sánh Vi xử lý và Vi điều khiển. Nếu bạn quan tâm đến các bài viết như vậy, bạn cũng có thể xem bài so sánh giữa Vi điều khiển và PLC và bài viết so sánh giữa C và Embedded C.