单片机是如何分类的?

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demi 发布于:周四, 06/18/2020 - 14:53 ,关键词:

计算机处理器以晶体管集成电路技术的发展而在不断前进。早期的处理器是通过二极管搭建的逻辑计算器。随着现代加工业的发展,处理器使用集成电路构建。现代计算机处理器是在一片单晶硅上,通过刻腐机雕刻并制作各种晶体管电路,实现高度集成的计算功能的电路集合体。

计算机根据功能特性主要有:中央处理器(简称CPU)、专用数字处理器(DSP)可编程门阵列(简称FPGA)、片上系统(简称SOC)、微处理器(简称MCU)等。为此作如下分析:

(1)CPU类处理器主要应用在个人电脑上,它是电脑上“枢纽中心”,主要功能是实现其他电路的沟通桥梁作用。现代CPU内部集成度较高,一般含有传感器、图形加速器、内存管理器、少量必要的随机存取存储器(简称RAM)和只读存储器(简称ROM)。CPU具有高速运算能力和处理能力,支持操作系统的移植,便于大型平台的开发。但它的价格偏高、指令复杂,故在本系统中不适宜采用。

(2)DSP类处理器主要应用在需要复杂计算处理的场景。DSP内部集成专用浮点数计算,支持高速傅里叶转换,可以高速实现复杂数据计算。最常见的应用为电脑的“显卡”。除此之外,在工业领域中具有较高的应用范围,如电源类。该处理具备RAM和ROM,支持多种外设接口。该类处理器一般用于复杂运算系统上,故在本系统中不适宜采用。

(3)SOC类处理器又叫“片上系统”,它包括基本的CPU运算处理器、RAM和ROM类的存储器。SOC由于具有良好的外设功能,减少了设计周期和成本。现代的SOC支持精简指令,支持操作系统移植,便于大型平台的开发。SOC的价格仍然偏高,故在本系统中不适宜采用。

(4)MCU微处理器和SOC功能较为相似,属于精简版的SOC,且具有独立运算功能,和支持外设。MCU有点:性价比相对特别高,指令简单,适用做小型系统的核心控制器。MCU缺点:运算处理能力差,在设计要求稳定高速的浮点数条件下,基本无法实现要求,但是在小型系统设计来说,其作为控制芯片最为合适。

MCU一般被称作“单片机”,它的体积很小,可以安装在任何小型仪器或者设备当中。它是把CPU、RAM、ROM、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。MCU的发展给小型化电子设备发展带来可能。

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