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嵌入式系統(tǒng)中單片機(jī)與處理器區(qū)別及散熱設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2020-4-28 11:03    發(fā)布者:傲琪電子
電子元器件中的處理器通常指三種類型的芯片:微處理器、微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器。微處理器(MPU)通常代表一個(gè)強(qiáng)大的CPU,但并不是為任何現(xiàn)有的特定計(jì)算目的而設(shè)計(jì)的。該芯片通常是個(gè)人計(jì)算機(jī)和高端工作站的核心CPU。最常見(jiàn)的微處理器是摩托羅拉的68K系列和英特爾的X86系列。早期的微控制器是將一臺(tái)計(jì)算機(jī)集成到一個(gè)芯片中來(lái)實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用,因此被稱為單片機(jī)(SingleChipComputer)。隨后,為了更好地滿足嵌入式在控制領(lǐng)域的應(yīng)用,單片機(jī)不斷擴(kuò)展部分電路單元以滿足控制要求。
目前,單片機(jī)已被廣泛稱為微控制器(MCU)。也有微處理器開(kāi)發(fā)的微控制器。例如,英特爾的386EX是80386微處理器的一個(gè)成功的微控制器版本。它與嵌入式應(yīng)用的微處理器一樣,也被稱為嵌入式微處理器。嵌入式處理器的高端產(chǎn)品包括:先進(jìn)的RISC機(jī)器的ARM、SiliconGraphics的MIPS、IBM和Motorola的Power PC、Intel的x86和i960芯片、AMD的Am386EM和日立的SH RISC芯片。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)中的CPU專門設(shè)計(jì)用于非常快速地執(zhí)行離散時(shí)間信號(hào)處理計(jì)算,例如需要音頻和視頻通信的計(jì)算。DSP包括乘法器和加法器,可以比其他處理器更快地執(zhí)行這樣的操作。最常見(jiàn)的是TI的TMS320CXX系列和Motorola的5600X系列。
嵌入式系統(tǒng)(嵌入式系統(tǒng))是計(jì)算機(jī)硬件和軟件的集合。它包括一個(gè)處理器,它涉及對(duì)硬件的直接控制,被設(shè)計(jì)成嵌入到目標(biāo)系統(tǒng)中完成特定的功能,是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。例如,微波爐就是嵌入式系統(tǒng)的好例子:使用處理器和軟件來(lái)幫助人們做飯。嵌入式系統(tǒng)與家用微型計(jì)算機(jī)(個(gè)人計(jì)算機(jī))形成了鮮明的對(duì)比。相同的計(jì)算機(jī)硬件和軟件,個(gè)人計(jì)算機(jī)不是用來(lái)執(zhí)行特定的功能,相反,它可以做各種不同的事情。
因此,許多人利用計(jì)算機(jī)的多功能性來(lái)區(qū)分通用計(jì)算機(jī)(通用計(jì)算機(jī))和嵌入式系統(tǒng),后者是特殊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)可以是微控制器(單片機(jī)),也可以是基于微處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),也可以是由數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和片上系統(tǒng)SoC(System-on-chip SoC)組成的系統(tǒng)。單片機(jī)是一種專為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的單片機(jī)。為了擴(kuò)大嵌入式應(yīng)用的需求,在芯片中不斷擴(kuò)展以滿足各種單元電路的控制需求,并形成了目前廣泛使用的微控制器。因此,單片機(jī)(MCU)是一種典型的流行的嵌入式系統(tǒng),因?yàn)槌饲度胧綉?yīng)用之外,它們沒(méi)有其他用途。
串行通信的數(shù)據(jù)傳輸速率通常以每秒位數(shù)(位,即每秒位數(shù))表示,單位為b / s。波特率是波特率單位。波特率是指每通道每秒的信號(hào)變化次數(shù),即電信號(hào)發(fā)送到通信線路的頻率。波特率是電氣測(cè)量單位,不一定是線路上數(shù)據(jù)速率的單位。當(dāng)數(shù)據(jù)位在信號(hào)周期中編碼時(shí),bps等于波特率。如果使用壓縮和編碼算法,則比特傳輸速率將超過(guò)基本波特率。 UART僅負(fù)責(zé)處理電信號(hào)的發(fā)送和接收。這樣,微機(jī)的UART串口和微控制器就設(shè)置為以指定的波特率接收或發(fā)送,從而以波特率為單位的波特率;在數(shù)據(jù)線上傳輸?shù)膯挝粦?yīng)采用b / s,因?yàn)镸ODEM通常使用編碼算法來(lái)提高傳輸速率。
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