CPU、MCU和SOC的区别以及外设的概念理解

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cathy 发布于:周二, 09/07/2021 - 17:02 ,关键词:

1、CPU(Central Processing Unit),是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

2、MPU (Micro Processor Unit),叫微处理器(不是微控制器),通常代表一个功能强大的CPU(暂且理解为增强版的CPU吧),但不是为任何已有的特定计算目的而设计的芯片。这种芯片往往是个人计算机和高端工作站的核心CPU。Intel X86,ARM的一些Cortex-A芯片如飞思卡尔i.MX6、全志A20、TI AM335X等都属于MPU。

3、MCU(Micro Control Unit):叫微控制器,其实就是我们平常说的单片机。是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的芯片,比如51,AVR、Cortex-M这些芯片,内部除了CPU外还有RAM、ROM,也就是在一块芯片中集成了整个计算机系统,可以直接加简单的外围器件(电阻,电容)就可以运行代码了。它本质上仍是一个完整的单片机,有处理器,有各种接口,所有的开发都是基于已经存在的系统架构,应用者要做的就是开发软件程序和加外部设备。

4、SOC(System on Chip,整体的一个电路系统,完成一个具体功能的东西):指的是片上系统,MCU只是芯片级的芯片,而SOC是系统级的芯片,它既MCU那样有内置RAM、ROM同时又像MPU那样强大,不单单是放简单的代码,可以放系统级的代码,也就是说可以运行操作系统(将就认为是MCU集成化与MPU强处理力各优点二合一)。

借用朱老师的课件做个笔记:

“CPU、MCU和SOC的区别以及外设的概念理解"

“CPU、MCU和SOC的区别以及外设的概念理解"

4、外设:外部设备 在早期,芯片里只有CPU,其他的Nand控制器、UART、LCD控制器之类和cpu不在一块芯片上,所以称为外部设备,简称外设。但是随着半导体工业的发展,各种外设和芯片都集成在一块芯片上了,大部分外部设备跑进去了,但是依然被称为外设,实际是不正确的,所以现在一般所听到的一些外设其实是在和cpu在一块芯片上。所以为了区分这些概念,可以把跑进去和CPU一块芯片的设备称为内部外设。没进去的称为外部外设 。

借鉴:https://blog.csdn.net/xuaho0907/article/details/82746973

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