電子機器を使い始めたばかりの初心者にとって、マイクロプロセッサとマイクロコントローラを比較するのは混乱することがよくあります。ただし、マイクロプロセッサとマイクロコントローラはどちらも、ハードウェアアーキテクチャと動作の点で完全に異なります。マイクロプロセッサとマイクロコントローラの主な違いマイクロプロセッサICにはCPUしか搭載されていませんが、マイクロコントローラICにはRAM、ROM、その他の周辺機器も搭載されています。マイクロプロセッサの一般的な例としては、Intel Core i7、AMD Athlon、Broadcom BCM2711（Raspberry Pi）などがあり、マイクロコントローラの例としては、ATmega328（Arduino UNO）、STM32、PIC16F877Aなどがあります。詳細を理解するには、以下を参照してください。マイクロプロセッサとマイクロコントローラの一般的なアーキテクチャ。これはまさにこの記事で行うことです。
マイクロコントローラーとは何ですか？
これは、単一のIC上の小さなコンピューターのようなものです。これには、さまざまなタスクの実行専用のプロセッサコア、ROM、RAM、およびI / Oピンが含まれています。マイクロコントローラーは通常、ユーザーによる直接制御が必要なプロジェクトやアプリケーションで使用されます。シングルチップに必要なすべてのコンポーネントを備えているため、タスクを実行するために外部回路を必要としないため、マイクロコントローラーは組み込みシステムで頻繁に使用され、主要なマイクロコントローラー製造会社はそれらを組み込み市場で使用しています。マイクロコントローラは、組み込みシステムの心臓部と呼ぶことができます。人気のあるマイクロコントローラーの例としては、8051、AVR、PIC シリーズのマイクロコントローラーがあります。
上記は8051マイクロコントローラのアーキテクチャです。また、小さなプロジェクトに必要なすべてのコンポーネントが1つのチップに含まれていることがわかります。エレクトロニクスの進歩に伴い、市場には多くの新しいマイクロコントローラーが発売されています。アプリケーションに適したマイクロコントローラーを選択する方法を理解したい場合は、リンクされている記事を確認してください。
マイクロプロセッサとは何ですか？
マイクロプロセッサには、1つまたはいくつかの集積回路内にCPUしかありません。マイクロコントローラと同様に、RAM、ROM、その他の周辺機器はありません。それらは、動作する周辺機器の外部回路に依存しています。ただし、マイクロプロセッサは特定のタスク用に作成されたものではありませんが、ソフトウェア、ゲーム、およびハイメモリを必要とするその他のアプリケーションの開発など、タスクが複雑で扱いにくい場合や、入出力が定義されていない場合に必要です。それはコンピュータシステムの心臓部と呼ばれるかもしれません。マイクロプロセッサの例としては、Pentium、I3、I5などがあります。
このマイクロプロセッサのアーキテクチャのイメージから、処理ユニットとしてレジスタとALUがあり、RAM、ROMが含まれていないことが簡単にわかります。
マイクロプロセッサとマイクロコントローラ
これで、マイクロコントローラーとマイクロプロセッサーとは基本的にわかっているので、マイクロコントローラーとマイクロプロセッサーの主な違いを簡単に特定できます。
1.両方の主な違いは、マイクロコントローラにRAM、ROM、EEPROMが組み込まれているのに対し、マイクロプロセッサの場合は外部回路を使用する必要がある外部周辺機器の存在です。
2.マイクロコントローラのすべての周辺機器がシングルチップ上にあるため、マイクロプロセッサはかさばる一方でコンパクトです。
3.マイクロコントローラーは、相補型金属酸化膜半導体技術を使用して製造されているため、マイクロプロセッサーよりもはるかに安価です。さらに、マイクロコントローラで作成されたアプリケーションは、必要な外部コンポーネントが少ないため安価ですが、マイクロプロセッサで作成されたシステムの全体的なコストは、そのようなシステムに必要な外部コンポーネントの数が多いために高くなります。
4.マイクロコントローラの処理速度は約8MHz〜50 MHzですが、逆に一般的なマイクロプロセッサの処理速度は1 GHzを超えているため、マイクロコントローラよりもはるかに高速に動作します。
5.一般に、マイクロコントローラーはアイドルモードや省電力モードなどの省電力システムを備えているため、全体的に消費電力が少なく、外付け部品が少ないため、全体的な消費電力も少なくなります。マイクロプロセッサには一般的に省電力システムがなく、多くの外付け部品が使用されているため、マイクロコントローラに比べて消費電力が高くなっています。
6.マイクロコントローラーはコンパクトであるため、小さな製品やアプリケーションに適した効率的なシステムになりますが、マイクロプロセッサーはかさばるので、大きなアプリケーションに適しています。
7.マイクロコントローラーによって実行されるタスクは制限されており、一般的にそれほど複雑ではありません。マイクロプロセッサによって実行されるタスクは、ソフトウェア開発、ゲーム開発、Webサイト、ドキュメント作成などですが、これらは一般に複雑であるため、より多くのメモリと速度が必要になるため、外部ROM、RAMが使用されます。
8.マイクロコントローラは、プログラムメモリとデータメモリが分離されているハーバードアーキテクチャに基づいていますが、マイクロプロセッサは、プログラムとデータが同じメモリモジュールに格納されているフォンノイマンモデルに基づいています。
この記事がマイクロプロセッサとマイクロコントローラの比較に役立つことを願っています。このような記事にもっと興味がある場合は、マイクロコントローラーとPLCの比較、およびCと組み込みCの記事の比較も確認できます。