Unterschied zwischen Mikroprozessor und Mikrocontroller

Das Hauptunterschied zwischen Mikroprozessor und Mikrocontroller ist das Ein Mikroprozessor wird für Anwendungen verwendet, die eine intensive Verarbeitung erfordern, während ein Mikrocontroller zur Ausführung einer bestimmten Aufgabe verwendet wird.

Mikroprozessor und Mikrocontroller sehen ähnlich aus, unterscheiden sich jedoch in vielen Aspekten. Man kann die Unterschiede zwischen Mikroprozessor und Mikrocontroller in Bezug auf Rechenleistung, Stromverbrauch und Anwendungen beobachten. Ein Mikroprozessor ist für Anwendungen geeignet, die mehr Verarbeitung erfordern. Normalerweise arbeitet ein Mikroprozessor schneller und benötigt mehr Speicher. Es ist umfangreicher und verbraucht mehr Strom. Andererseits führt ein Mikrocontroller eine bestimmte Aufgabe aus. Es arbeitet mit niedriger Taktrate und benötigt weniger Speicher als ein Mikroprozessor. Mikrocontroller werden häufig für Licht- und Temperatursensoren, Prozesssteuerungen und für die industrielle Automatisierung eingesetzt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist ein Mikroprozessor?
     - Funktionen, Verwendung
2. Was ist ein Mikrocontroller?
     - Funktionen, Verwendung
3. Unterschied zwischen Mikroprozessor und Mikrocontroller
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Mikroprozessor, Mikrocontroller, Betriebssysteme

Was ist ein Mikroprozessor?

Ein Mikroprozessor ist eine Komponente, die für hochverarbeitende Anwendungen verwendet wird. Es arbeitet mit hoher Geschwindigkeit. Die Taktrate kann von 1 GHz bis 4 GHz variieren. Es verwendet mehr RAM und kann von 512 MB bis 32 GB variieren. Die Festplatte kann 128 GB bis 2 TB für mehr Speicherplatz haben. Darüber hinaus verfügt ein Mikroprozessor über periphere Schnittstellen wie USB, UART und Hochgeschwindigkeits-Ethernet.

Abbildung 1: Mikroprozessor

In einem Mikroprozessorchip sind die Speicherelemente und die IO-Devices extern an die CPU angeschlossen. Das heißt, RAM, ROM, serielle Schnittstellen, E / A-Ports und Timer sind extern mit der CPU verbunden. Einige häufige Anwendungen, die Mikroprozessoren verwenden, sind Computer und Laptops. Ihre Anwendungen führen verschiedene Verarbeitungsaktivitäten aus, z. B. Web-Browsing, mathematische Berechnungen, Dokumenterstellung, Spiele, Bildbearbeitung und vieles mehr.

Was ist ein Mikrocontroller?

Ein Mikrocontroller führt eine bestimmte Aufgabe aus. Der Mikrocontroller empfängt Eingaben und liefert die Ausgabe entsprechend der gegebenen Eingabe. Die Eingaben können Benutzereingaben sein oder von Sensoren abgerufen werden. Ein Mikrocontroller arbeitet nicht mit sehr hoher Taktrate. Es kann zwischen 1 MHz und 300 MHz liegen. Der Arbeitsspeicher kann zwischen 2 KB und 256 KB liegen. Es kann einen Flash-Speicher von 32 KB bis 2 MB haben. Darüber hinaus enthält ein Mikrocontroller Peripherieschnittstellen wie I2C, UART und SPI.

Abbildung 2: Mikrocontroller

In einem Mikrocontroller sind CPU, RAM, ROM, E / A-Ports, serielle Schnittstellen und Timer in einem einzigen Chip integriert. Insgesamt werden Mikrocontroller für eingebettete Systeme wie Mikrowellenherde und Waschmaschinen eingesetzt. Diese Geräte sind dafür ausgelegt, eine bestimmte Aufgabe auszuführen.

Unterschied zwischen Mikroprozessor und Mikrocontroller

Definition

Ein Mikroprozessor ist eine Komponente, die die in der Computerverarbeitung enthaltenen Anweisungen und Aufgaben ausführt. Ein Mikrocontroller ist ein kompakter integrierter Schaltkreis, der für eine bestimmte Operation in einem eingebetteten System entwickelt wurde.

Verwendungszweck

Ein Mikroprozessor wird für Anwendungen verwendet, die eine intensive Verarbeitung erfordern, während ein Mikrocontroller für eine Anwendung verwendet wird, die eine bestimmte Aufgabe ausführt.

Elemente Verbindung

In einem Mikroprozessor sind der Speicher, die E / A-Anschlüsse, Zeitgeber usw. extern an die CPU angeschlossen. In einem Mikrocontroller sind die CPU und alle anderen Elemente in einen einzigen Chip oder eine Platine integriert.

Aufgabe

Eine Anwendung, die einen Mikroprozessor verwendet, ist nicht vordefiniert. Auf der anderen Seite ist die Aufgabe einer Anwendung, die einen Mikrocontroller verwendet, vordefiniert.

Erforderlicher Speicher

Mikroprozessor-basierte Anwendungen führen mehrere Aufgaben aus. Daher ist mehr Speicher erforderlich. Ein Mikrocontroller führt eine einzelne Aufgabe aus. Daher sind keine weiteren Speicher- und E / A-Ports erforderlich.

Taktfrequenz

Die Taktrate eines Mikroprozessors ist höher als bei einem Mikrocontroller.  

Datenverarbeitung

Mikroprozessoren sind 32-Bit oder 64-Bit. Ein Mikrocontroller kann entweder 8 Bit, 16 Bit oder 32 Bit sein.

Periphere Schnittstellen

Ein Mikroprozessor verwendet USB, UART und Hochgeschwindigkeits-Ethernet als Peripherieschnittstelle. Ein Mikrocontroller verwendet I2C, UART und SPI für die peripheren Schnittstellen.

Energieverbrauch

Im Vergleich zum Mikrocontroller verbraucht ein Mikroprozessor mehr Strom.

Kosten

Ein Mikroprozessor kostet mehr als ein Mikrocontroller.

Größe

Die Größe der Mikroprozessorplatine ist größer als die eines Mikrocontrollerchips.

Anwendungen

Personal Computer und Laptops sind Anwendungen, die einen Mikroprozessor verwenden. Mikrowellenherd, Waschmaschine sind einige Beispiele für Anwendungen, die Mikrocontroller verwenden. 

Fazit

Der Unterschied zwischen Mikroprozessor und Mikrocontroller besteht darin, dass ein Mikroprozessor für Anwendungen verwendet wird, die eine intensive Verarbeitung erfordern, während ein Mikrocontroller zur Ausführung einer bestimmten Aufgabe verwendet wird. Der Benutzer kann je nach Aufgabenstellung der Anwendung einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller auswählen.

Referenz:

1. Srivasthav et al. „Grundlagen, Typen und Anwendungen von Mikrocontrollern.“ Electronics Hub, 24. Dezember 2017, hier verfügbar.
2. „Mikroprozessor“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22. Juli 2018, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Ignite Ia Mikroprozessor" von Mirko Raner - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. “Atmel 89c2051 gfdl” Von User Bb3cxv auf en.wikipedia - Copyright (c) 2005 Geoff Martin (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia