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  • CPU、MPU、MCUSOC概念与区别

    千次阅读 多人点赞 2021-08-04 08:54:27
    CPU、MCU和SOC的区别以及外设的概念理解 CPU、MPU、MCU和SOC还傻傻分不清楚 看这篇文章就够了 1. 概念 1.1 CPU(Central Processing Unit) CPU(Central Processing Unit),是一台计算机的运算核心控制核心。CPU由...

    参考资料:
    SoC和MCU的区别
    CPU、MCU和SOC的区别以及外设的概念理解
    CPU、MPU、MCU和SOC还傻傻分不清楚 看这篇文章就够了


    1. 概念

    1.1 CPU(Central Processing Unit)

    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。众所周知的三级流水线:取址、译码、执行的对象就是CPU,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。

    1.2 MPU (Micro Processor Unit)

    MPU (Micro Processor Unit),叫微处理器(不是微控制器MCU,很多人会把微处理器和微控制器混淆),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。例如Intel 的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。

    1.3 MCU(Micro Control Unit)

    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、STC、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。而像ARM(Cortex-A系列)直接放代码是运行不了的,因为它本质上只是增强版的CPU,必须添加相应的RAM和ROM。

    1.4 SoC(System on Chip)

    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(以Linux OS为主)(将就认为是MCU集成化与MPU强处理力各优点二合一)。

    1.5 SoPC(System On a Programmable Chip)

    与上述几项概念相比,SoPC的出现频率并不是那么高,但这并不影响它的重要性。SOPC是System On a Programmable Chip的缩写,即 可编程片上系统,SoPC与MCU、MPU、SoC最明显的区别在于:可更改硬件配置,也就是说自己构造芯片。

    举个例子说明便于理解,单片机的硬件配置是固化好了的, 我们能够编程修改的就是软件配置,本来是串口通信功能,通过修改代码变成AD采样功能,也就是说硬件配置是固定了的,我们只能通过修改软件来选择其中的一项或多项功能;而SoPC可以修改硬件配置信息使其成为相应的芯片,可以是MCU,也可以是SoC。

    2. 区别

    2.1 MCU和MPU的区别

    MCU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。

    MPU如ARM的Cortex-A系列,直接放代码是运行不了的,因为它本质上只是增强版的CPU,必须添加相应的RAM和ROM。

    2.2 CPU与SoC的区别

    SoC可以认为是将MCU集成化与MPU强处理力各优点二合一,其中MCU是CPU集成了各类外设,MPU是增强版的CPU。可以从下图中直观地看出CPU与SoC的区别。
    在这里插入图片描述
    目前芯片的发展方向是从CPU到SoC,现在已经没有纯粹的CPU了,都是SoC。ARM出卖的内核其实就是CPU(当然还需要总线),各种外设是半导体厂商自己添加的。

    2.3 SoPC与MCU、MPU、SoC的区别

    SoPC与MCU、MPU、SoC最明显的区别在于:可更改硬件配置,也就是说自己构造芯片。

    举个例子说明便于理解,单片机的硬件配置是固化好了的, 我们能够编程修改的就是软件配置,本来是串口通信功能,通过修改代码变成AD采样功能,也就是说硬件配置是固定了的,我们只能通过修改软件来选择其中的一项或多项功能;而SoPC可以修改硬件配置信息使其成为相应的芯片,可以是MCU,也可以是SoC。

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  • 1、CPU(Central Processing Unit),是一台计算机的运算核心控制核心。CPU由运算器、控制器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...

    1、CPU(Central Processing Unit),是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU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:

     

    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,但依然被称为外设,实际不正确的,所以现在一般所听到的一些外设其实在和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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  • CPU、MPU、MCUSOC的区别(概念

    万次阅读 2019-05-30 11:32:34
    CPU、MPU、MCUSOC的区别(概念) 原文:http://www.sohu.com/a/163972867_505886 原标题:CPU、MPU、MCUSOC的区别(概念) 1、CPU(Central Processing Unit),是一台计算机的运算核心控制核心。CPU由...

    CPU、MPU、MCU、SOC的区别(概念) 


    原文:http://www.sohu.com/a/163972867_505886 

     

    原标题:CPU、MPU、MCU、SOC的区别(概念)

    077e4c7da06a4ea3aa1b7f9068278698_th.jpg

    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,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,可以直接加简单的外围器件(电阻,电容)就可以运行代码了。而如x86、ARM这些MPU就不能直接放代码了,它只不过是增强版的CPU,所以得添加RAM,ROM。

    4、SOC(System on Chip),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(51,avr)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)。

     

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  • CPU,MPU,MCU,SOC,SOPC的概念和区别

    千次阅读 2017-02-16 20:15:01
    1、CPU(Central Processing Unit),是一台计算机的运算核心控制核心。CPU由运算器、控制器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)、...

    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,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,可以直接加简单的外围器件(电阻,电容)就可以运行代码了。而如x86、ARM这些MPU就不能直接放代码了,它只不过是增强版的CPU,所以得添加RAM,ROM。

    4、SOC(System on Chip),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(51,avr)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)。

    5、SOPC(System On a Programmable Chip),可编程片上系统,上面4点的硬件配置是固化的,就是说51单片机就是51单片机,不能变为avr,而avr就是avr,不是51单片机,他们的硬件是一次性掩膜成型的,能改的就是软件配置,说白点就是改代码,本来是跑流水灯的,改下代码,变成数码管。而SOPC则是硬件配置,软件配置都可以修改,软件配置跟上面一样,没什么好说的。至于硬件,是可以自己构建的也就是说这个芯片是自己构造出来的,这颗芯片我们叫“白片”,什么芯片都不是,把硬件配置信息下载进去了,他就是相应的芯片了,可以让他变成51,也可以是avr,甚至arm,同时SOPC是在SOC基础上来的,所以他也是系统级的芯片,所以记得当把他变成arm时还得加外围ROM,RAM之类的,不然就是MPU了。

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  • CPU:是一台计算机的运算核心控制核心。CPU由运算器、控制器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)...
  • 1、CPU(Central Processing Unit),是一台计算机的运算核心控制核心。CPU由运算器、控制器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...
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