从前微操控器(MCU)与微处理器(MPU)是天壤之别的两种器材,微操控器完结“操控”相关的使命,依据外界信号影响发生反响,微处理器首要履行处理功用,对数据处理和核算才能的要求较高。
但现在由于内存架构的改变,两者之间的边界正在变得含糊。像咱们了解的ST、NXP都推出了MPU,通过比照咱们也能发现MCU和MPU之间有许多共性。
现实上,可以通过多种方法差异微处理器和微操控器,仅仅业界没有对他们的差异规范达到共同。不过现在两者之间的准确差异都现已不再重要了。
近年来,MCU和MPU之间的差异变得越来越含糊。开端,MCU在一个芯片上集成了CPU、内存和外围设备,现在大多数MCU仍然如此,但由于MCU具有满意强壮的功用来支撑更杂乱的运用程序,附加外部存储器的MCU也变得常见。
核算芯片的两个商场从前有一段时刻,核算芯片分为两个天壤之别的商场,大部分芯片设备首要针对干流核算,功用是最首要的考虑要素,这些单片微型核算机被称之为“微处理器”,为个人核算机和更大的体系供给动力。
微处理器开展至今现已多达64位,而微操控器仍然是8位居多,但在这中心发生了一些改变,使得两者之间的差异愈加含糊。
集成式闪存是MCU的重要特征,不过这类闪存没有在具有最先进节点的微操控器上运用,因而许多以微操控器方法出售的设备都运用外部闪存而不是嵌入式闪存,此外还运用外部DRAM。
实际上,一个称之为“shadowing”的进程可以从外部闪存中获取代码,并将其复制到DRAM中,然后从中履行代码,而且为了进步功用,缓存也可以包括在内。这使得CPU/内存子体系与MPU几乎没有差异。
现在的MCU和MPU十分相似,但仍然在许多方面有一些纤细的差异,这包括CPU功用、位数、操作体系、时序要求、中心数量等方面。
在CPU功用方面,假如CPU具有杂乱的流水线,具有猜测履行和其他超标量功用,则可以将其视为MPU,可是改变的切当方位并没有清晰界定。 在位数上,8位设备更有或许被视为MCU,64位设备很或许被视为MPU。不过最早的却是MPU是4位,这更像是历史问题,而不是决议性的特征。 也可以依据核算机可运转的操作体系进行分类,假如它运转Linux,则可以将其称为MPU。假如它仅答应较小的实时操作体系,乃至只运转裸机,则可以将其称为MCU,这为可以运转的Linux的设备留出了许多中心地带。在时序方面,MCU一般用于需求硬或软实时呼应的运用程序,MPU一般不能用于这一意图。 一般也将多核处理器视为MPU,特别是在内核相同且办理对称的情况下。不过专用设备或许具有多个处理器,有些专用于比如数字信号之类特定使命的处理器也会被以为是MCU,因而通过中心数目判别是MPU仍是MCU并不是一个准确的依据。 从运用意图来看,可以以为通用设备是MPU,单用处设备是MCU,但这实际上只关乎设备的运用方法,假如在不清晰运用意图的情况下运用任何设备,那时候怎样称号这一设备呢? 一般全功用MPU不会具有专用外围设备,这在很大程度上是由于它们是通用的,而不是面向特定运用,因而你或许会以为只需有这样的外围设备,便是MCU,可是现实并非如此,短少外围设备也并不意味着便是MPU。 从上面的剖析来看,每个特征要素都会存在缺点,成果无法令人满意,那么职业专家又是怎样以为的呢?
CadenceIP集团产品行销总监Marc Greenberg对此标明:“我不知道MCU与MPU之间的差异是否存在某些官方的界说,通过简略的检索好像标明,裸片上存在NVM的为MCU,但各种MPU上都有NVM的某些位,MPU也或许在同一片裸片上具有MCU,那又是什么呢?最小的无缓存处理器或许仍具有一些寄存器和SRAM,用RTL编码的定序器与从ROM履行的通用处理器真的有差异吗?明显MCU和MPU之间的差异有些随意,这意味着这一边界并不清晰乃至可以为所欲为。当我想到MPU时,我想到的是用于操控通用核算机的设备,例如台式机、服务器、平板电脑等。”
Cadence高档工程师Grant Martin以为:“依据维基百科的解说,MCU是在单个金属氧化物半导体集成电路芯片上的小型核算机,MPU是一种核算机处理器,在MOSFET结构的单个或多个集成电路上结合了中央处理单元的功用。” “假如深入研究,MPU具有CPU的功用,因而它是核算机处理器,而MCU则是更完好的核算机,这意味着MCU内包括MPU,这与知识相反。具有多个处理器中心的16路服务器处理器是否不再是MPU?而是一种多核异构SoC?”
“例如,一部手机或许包括多个运用程序处理内核,用于音频、视频、图画处理的多个DSP,一个或两个用于在屏幕上呈现图画的GPU以及一个仅用于文娱意图的神经网络处理单元——MCU。从我的视点来看,职业应该抛弃这些过期的术语,运用更准确更具描述性的术语。”Grant Martin持续说。西门子事务部门Mentor的高档产品司理Jeff Hancock则以为:“从体系软件的视点来看,MCU有望适用于直接解说和操控硬件传感器和履行器的运用。这种拜访一般触及共同且牢靠的指令时序,这与通用MPU的需求相对立。通用MPU旨在优化吞吐量,而MCU一般会优化推迟。因而,假如是需求处理大型数据库,MPU更适宜,假如是要精密的机电操控,那么MCU更适宜。 Jeff Hancock还说:“外部存储器和缓存必定让MCU的规范有所改变,但这间隔将MCU等同于MPU还有很长的路要走。特别是并不是一切MCU中的一切处理单元都专门运用外部存储器,也可以运用阻隔的子体系构建体系,这些子体系答应要害的作业负载和不太要害的运用程序级体系并行持续。” “从软件工程师的视点看,这是一个风趣的应战,在不接连的当地或许有两个内存区域,集成式内存虽小,但速度更快,因而最好留给对速度有高要求的代码,例如实时操作体系。这意味着开发东西有必要满意灵敏以将代码正确地映射到存储器上,而RTOS有必要满意小合适片上存储器。”西门子事务部门的嵌入式软件技能专家Walls补充到。
Tortuga Logic的高档硬件安全工程师Nicole Fern标明:“曩昔,MCU与嵌入式体系相关联。在嵌入式体系中,低成本和低功耗的要求比功用更为重要。可是跟着移动核算和IoT边际核算的呈现,许多嵌入式体系现在需求杂乱的处理,这样就发生了面向嵌入式范畴看起来更像MPU的MCU产品,为带有外部存储器和高速缓存的器材供给了更高的功用和可装备性。这种情况下,术语MCU和MPU之间的差异仅取决于是否集成CPU体系。”Arm的低功耗IoT事务高档总监Thomas Ensergueix也以为:近年来,MCU和MPU之间的边界现已含糊。MCU和MPU之间的首要差异之一是软件和开发。MPU将支撑丰厚的OS,如Linux和相关的软件仓库,而MCU一般将专心于裸机和RTOS。在决议哪种硬件渠道、MCU或MPU最有用之前,由软件开发人员决议哪个软件环境和生态体系最合适他们的运用。 跟着现在MCU现已过渡到32位,咱们还看到了功用的急剧进步,这有助于缩小MCU和MPU之间的距离。例如:许多根据Arm Cortex-M7的MCU可供给100多个Dhrystone MIPS,或在CoreMark中供给2,000多个点。这些设备中的许多设备还具有十分大的内置存储器,或许供给快速接口来衔接外部存储器。这保证了功用和内存不再是MCU的瓶颈,并使它们更挨近低端MPU。
小结现在MPU与MCU之间是否有清晰的边界真的重要吗?或许不重要了。由于不管咱们将其称之为什么,运用程序都有顺便要求,这些要求将决议运用哪个设备。
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典型运用包括捕获模仿信号,将其转换为数字值,然后处理数据以供显现或传输到主机体系的传感器体系。独立的RF传感器前端是另一个运用范畴。 特性 1.8 V至3.6 V的低电源电压规模 超低功耗 活动形式: 1 MHz时270μA,2.2 V 待机形式:0.7μA 封闭形式(RAM坚持):0.1μA 待机形式下的超快唤醒时刻小于1μs 16位RISC架构,62.5 ns指令周期时刻 根本时钟模块装备 内部频率高达16 MHz,具有四个校准频率至±1% 内部超低功耗低频振荡器 32...
MSP430F2132是一款超低功耗微操控器。这种架构与5种低功耗形式相组合,专为在便携式丈量运用中延伸电池运用寿数而优化。该器材具有一个强壮的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于取得最大编码功率的常数发生器。数字操控振荡器(DCO)可在不到1μs的时刻里完结从低功耗形式至运转形式的唤醒。 MSP430F2132有两个内置的16位定时器,一个具有集成基准和数据传输操控器(DTC)的快速10位模数转换器,一个比较器,由通用串行通讯接口完结的内置通讯才能,以及多达24个输入输出(I /O)引脚。 特性 低电源电压规模:1.8V至3.6V 超低功耗 激活形式:250μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机形式:0.7μA 封闭形式(RAM坚持):0.1μA
可在不到1μs的时刻里超快速地从待机形式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5ns指令周期时刻 根本时钟模块装备 高达16MHz的内部频率并具有4个精度为±1%的校准频率 内部超低功耗低频振荡器 32kHz晶振晶体振荡器不能在超越105°C的环境中运转。 高达16MHz的高频(HF)晶振 谐振器 外部数字时钟源 外部电阻器 配有3个捕获/比较寄存器的16位Timer0_A3 具有2个捕捉...
MSP430FR5989-EP 具有 128KB FRAM、2KB SRAM、48 IO、ADC12、Scan IF 和 AES 的 16MHz ULP 微操控器
MSP430™超低功耗(ULP)FRAM渠道将共同的嵌入式FRAM和全体超低功耗体系架构组合在一起,然后使得立异人员可以以较少的动力预算添加功用.FRAM技能以低许多的功耗将SRAM的速度,灵敏性和耐久性与闪存的稳定性和牢靠性组合在一起。 MSP430 ULP FRAM产品系列由多种选用FRAM,ULP 16位MSP430 CPU的器材和智能外设组成,可适用于各种运用.ULP架构具有七种低功耗形式,这些形式都通过优化,可在动力受限的运用中完结较长的电池寿数。 作为一款高牢靠性增强型产品,此器材具有受控的基线°C)和金键合线封装,特别适用于使命要害型运用。 特性 嵌入式微操控器 高达16 MHz时钟频率的16位精简指令集(RISC)架构 宽电源电压规模(1.8V至3.6V) 每SVS H 上电电平所需的最小上电电源电压为1.99V 经优化的超低功率形式 作业形式:大约100μA/MHz 待机(具有低功率低频内部时钟源(VLO)的LPM3):0.4μA(典型值) 实时时钟(RTC)(LPM3.5):0.35μA(典型值)(1) 关断(LPM4.5):0.02μA(典型值) 超低功耗铁电RAM(FRAM) 高达...
MSP430F249-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,具有 60KB 闪存、2KB RAM、12 位 ADC、2 个 USCI
德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微操控器由多个器材组成,具有针对各种运用的不同外设集。该架构与五种低功耗形式相结合,通过优化,可在便携式丈量运用中完结更长的电池寿数。该器材具有功用强壮的16位RISC CPU,16位寄存器和稳定发生器,有助于完结最高的代码功率。通过校准的数字操控振荡器(DCO)答应在不到1μs的时刻内从低功耗形式唤醒到作业形式。 MSP430F249系列是带有两个内置16位定时器的微操控器装备,快速12位A /D转换器,比较器,四个通用串行通讯接口(USCI)模块和多达48个I /O引脚。 典型运用包括传感器体系,工业操控运用,手艺举办米等。 特性 低电源电压规模,1.8 V至3.6 V 超低功耗: 作业形式:1 MHz时270μA,2.2 V 待机形式(VLO):0.3μA 封闭形式(RAM坚持):0.1μA 待机形式下的超快速唤醒(小于1μs) 16位RISC架构,62.5-ns 指令周期时刻 根本时钟模块装备: 内部频率高达16 MHz 内部超低功耗低频振荡器 32 kHz晶振(-40°C)仅限105°C 内部频率高达16 MHz,四个校准频率为±1% 谐振器 外部数字时钟源
MSP430G2231是一款包括几个器材的超低功耗微操控器,这几个器材特有针对多种运用的不同外设集。这种架构与5种低功耗形式相组合,专为在便携式丈量运用中延伸电池运用寿数而优化。该器材具有一个强壮的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于取得最大编码功率的常数发生器。数字操控振荡器(DCO)可在不到1μs的时刻里完结从低功耗形式至运转形式的唤醒。 MSP430G2231有一个10位A /D转换器和运用同步协议(SPI或许I2C)完结的内置通讯功用。装备详细信息,请见。 典型运用包括低成本传感器体系,此类体系担任捕获模仿信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显现或传送至主机体系。 特性 低电源电压规模:1.8V至3.6V 超低功耗 运转形式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机形式:0.5μA 封闭形式(RAM坚持):0.1μA
5种节能形式 可在不到1μs的时刻里超快速地从待机形式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5 ns指令周期时刻 根本时钟模块装备 具有一个校准频率并高达16MHz的内部频率 内部极低功率低频(LF)振荡器 li
为了延伸便携式丈量运用中的电池运用寿数,对MSP430F5328架构与扩展低功耗形式的组合进行了优化。该器材具有一个强壮的这个操控振荡器(DCO)可以在3.5μs(典型值)内从低功率形式唤醒至激活形式。 MSP430F5328是一款微操控器装备,此装备有一个集成3.3V LDO,4个16位定时器,一个高功用12位模数转换器(ADC),2个通用串行通讯接口( USCI),硬件乘法器,DMA,带有警报功用的实时时钟模块,和47个I /O引脚。 典型运用包括模数传感器体系,数据记录器和多种通用运用。 特性 低电源电压规模: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活形式(AM):一切体系时钟激活 8MHz,3V,闪存程序履行时为290μA/MHz(典型值) 8MHz,3V,RAM程序履行时为150μA/MHz (典型值) 待机形式(LPM3):带有晶振的实时时钟,看门狗和电源监控器可用,彻底RAM坚持,快速唤醒: 2.2V时为1.9μA,3V时为2.1μA(典型值)低功耗振荡器(VLO),通用计数器,看门狗和电源监控器可用,彻底RAM坚持,快速唤醒: 3V时为1.4 μA(典型值) 封闭形式(LPM4):彻底RAM坚持,电源监视器可用,快速唤醒: 3V时为1.1μA(...
MSP430F5438A-EP是一款超低功耗微操控器。此架构,与多种低功耗形式合作运用,是在便携式丈量运用中完结延伸电池寿数的最优挑选。该器材具有一个强壮的16位RISC CPU,16位寄存器,以及常数发生器,以便于取得最大编码功率。此数控振荡器(DCO)可在 3.5 μs(典型值)内完结从低功率形式唤醒至激活形式。 MSP430F5438A-EP是一个微操控器装备,此装备具有三个16位定时器,一个高功用12位模数(A /D)转换器,多达四个通用串行通讯接口(USCI),硬件乘法器,DMA,具有报警功用的实时时钟模块以及多达87个I /O引脚。
这个器材的典型运用包括模仿和数字传感器体系,数字电机操控,遥控,恒温器,数字定时器,手持外表。 特性 低电源电压规模: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活形式(AM):一切体系时钟激活 8MHz,3.0V,闪存程序履行时为230μA/MHz(典型值) 8MHz,3.0V,RAM程序履行时为110μA /MHz(典型值) 待机形式(LPM3):带有晶振的实时时钟,看门狗且电源监控器可用,彻底RAM坚持,快速唤醒: 2.2V时为1.7μA,3.0V时为2.1μA(典型值)低功耗振荡器(VLO),通用计数器,看...
MSP430™超低功耗(ULP)FRAM渠道将共同的嵌入式FRAM和全体超低功耗体系架构组合在一起,然后使得立异人员可以以较少的动力预算添加功用.FRAM技能以低许多的功耗将SRAM的速度,灵敏性和耐久性与闪存的稳定性和牢靠性组合在一起。 MSP430FR5969- SP的超低功耗架构可供给七种低功耗形式,这七种形式均通过优化,可以在低功耗的情况下对体系进行分布式遥测和保护。 MSP430FR5969- SP的集成式混合信号特性使其十分合适用于下一代航天器的分布式遥测运用。对单粒子闩锁的强壮抗干扰性和电离辐射总剂量使得该器材得以运用于多种空间和辐射环境中。 特性 抗辐射加固 扩展作业温度(-55°C至105°C)(1)单粒子闩锁(SEL)在125°C下的抗扰度可达72 MeV.cm 2 /mg 辐射批次检验测验成果为50krad 48引脚VQFN塑料封装 单受控基线 延伸了产品改变告诉周期 产品可追溯性 延伸了产品生命周期 嵌入式微操控器 时钟频率高达16MHz的16位精简指令集核算机(RISC)架构 宽电源电压规模(1.8V至3.6V)(2) 优化的超低功率形式 作业形式:大约100μA/MHz 待机(具有低功率低频内部时钟源(VL...
TI的MSP430系列超低功耗微操控器品种繁复,各成员器材装备不同的外设集以满意各类运用的需求。架构与五种低功耗形式合作运用,是延伸便携式丈量运用电池寿数的最优挑选。该器材具有一个强壮的16位精简指令集(RISC)中央处理器(CPU),运用16位寄存器以及常数发生器,以便取得最高编码功率。该数控振荡器(DCO)可在3μs(典型值)内从低功率形式唤醒至激活形式。 MSP430F6459-HIREL微操控器配有一个集成式3.3V LDO,四个16位定时器,一个高功用12位ADC,三个USCI,一个硬件乘法器,DMA,具有报警功用的RTC模块,一个比较器和多达74个I /O引脚。 这些器材的典型运用包括模仿和数字传感器体系,数字电机操控,遥控,恒温器,数字定时器以及手持外表。 特性 低电源电压规模: 1.8V到3.6V 超低功耗 作业形式(AM):一切体系时钟均作业:在8MHz,3V且闪存程序履行时为295μA/MHz(典型值) 待机形式(LPM3):
看门狗(选用晶振)和电源监控器作业,彻底RAM坚持,快速唤醒: 2.2V时为2μA,3V时为2.2μA(典型值) 关断,实时时钟(RTC)形式(LPM 3.5):关断形式,RTC(选用晶...
MSP430G2230是一款超低功耗微操控器。这种架构与5种低功耗形式相组合,专为在便携式丈量运用中延伸电池运用寿数而优化。该器材具有一个强壮的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于取得最大编码功率的常数发生器。数字操控振荡器(DCO)可在不到1μs的时刻里完结MSP430G2230是一款超低功率混合信号微操控器,此微操控器装有一个内置的16位定时器和4个I /O引脚。除此之外,MSP430G2230还有运用同步协议(SPI或许I2C)的内置通讯功用和一个10位A /D转换器。 特性 低电源电压规模:1.8V至3.6V 超低功耗 激活形式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机形式:0.5μA 封闭形式(RAM坚持):0.1μA
5种节能形式 可在不到1μs的时刻里超快速地从待机形式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5 ns指令周期时刻 根本时钟模块装备: 高达16MHz的内部频率并具有4个精度为±1%的校准频率 内部超低功耗低频振荡器 32kHz晶振晶体振荡器不能在超越105°C的环境中运转 外部数字时钟源
具有2个捕捉/比较寄存器的16位Timer_A 带内部基准,采样与坚持以及主动扫描功用的10位200ksps模数(A /D)转...
德州仪器(TI)的MSP430系列超低功率微操控器包括几个器材,这些器材特有针对多种运用的不同的外设集这种架构与5种低功耗形式相组合,专为在便携式丈量运用中延伸电池的运用寿数而进行了优化。该器材具有一个强壮的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于大大进步编码功率的常数发生器。数控振荡器可在少于1μs内将器材从低功耗形式唤醒至激活形式。 MSP430G2302系列微操控器是超低功耗的混合信号微操控器,此微操控器带有内置的16位定时器,和多达16个I /O触感使能引脚以及运用通用串行通讯接口完结的内置通讯功用。装备详细信息,请拜见。典型运用包括低成本传感器体系,此类体系担任捕获模仿信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显现或传送至主机体系。 特性 低电源电压规模:1.8V至3.6V 超低功耗 激活形式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机形式:0.5μA 封闭形式(RAM坚持):0.1μA
5种节能形式 可在不到1μs的时刻里超快速地从待机形式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5当时超低功耗低频(LF)振荡器 32kHz晶振 外部数字时钟源 一个具有3个捕获/比较寄存器的16位Timer_A ...
TMS570LS3137-EP 16/32 位 RISC 闪存微操控器,TMS5703137-EP
TMS570LS3137-EP 器材是一款用于安全体系的高功用 系列微操控器。 此安全架构包括:以锁步形式运转的双核 CPUCPU 和内存内置自检 (BIST) 逻辑闪存和数据 SRAM 上的 ECC外设存储器的奇偶校验 外设 I/O 上的回路功用 TMS570LS3137-EP 器材集成了 ARM Cortex-R4F 浮点 CPU,此 CPU 可供给一个高效的 1.66 DMIPS/MHz,而且 具有可以以高达 180 MHz 运转的装备,然后供给高达 298 DMIPS。 此器材支撑字不变大端序 [BE32] 格局。 TMS570LS3137-EP 器材具有 3MB 的集成闪存以及 256KB 的数据 RAM,这些闪存和 RAM 支撑单位过错校正和双位过错检测。 这个器材上的闪存存储器是一个由 64 位宽数据总线接口完结的非易失性、电可擦除而且可编程的存储器。 为了完结一切读取、编程和擦除操作,此闪存运转在一个 3.3V 电源输入上(与 I/O 电源相同的电平)。 当处于管线形式中时,闪存可在高达 180MHz 的体系时钟频率下运转。 在字节、半字、字和双字形式中,SRAM 支撑单循环读取和写入拜访。 TMS570LS3137-EP 器材特有针对根据实时操控运用的外设,其间包括 2 个下一代高端定时器 ...
CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特网无线 MCU 模块
运用业界首款可编程FCC,IC,CE和Wi-Fi认证无线微操控器(MCU)模块,内置Wi-Fi,开端您的规划衔接。 SimpleLink CC3200MOD专为物联网(IoT)而创立,是一个集成了ARM Cortex-M4 MCU的无线MCU模块,答应客户运用单个设备开发整个运用程序。凭仗片上Wi-Fi,互联网和强壮的安全协议,无需从前的Wi-Fi体会即可加速开发速度。 CC3200MOD将一切必需的体系级硬件组件(包括时钟,SPI闪存,RF开关和无源元件)集成到LGA封装中,以便于拼装和低成本PCB规划。 CC3200MOD作为完好的渠道解决方案供给,包括软件,样本运用,东西,用户和编程攻略,参阅规划以及TI E2E支撑社区。 运用MCU子体系包括职业规范的ARM Cortex- M4内核以80 MHz运转。 该器材包括各种外设,包括快速并行相机接口,I2S,SD /MMC,UART,SPI,I2C和四通道ADC。 CC3200系列包括用于代码和数据的灵敏嵌入式RAM;带外部串行闪存引导程序和外设驱动程序的ROM;用于Wi-Fi网络处理器服务包,Wi-Fi证书和凭据的SPI闪存。 Wi-Fi网络处理器子体系具有Wi-Fi片上网络,并包括一个附加功用专用的ARM...