什么是单片机?


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我对单片机是什么感到困惑。具体而言,单片微计算机与多片微计算机有什么区别?(由于芯片是如此非正式,它到底指的是什么?)

Answers:


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主要区别如下:

单芯片

PIC Chip单芯片计算机

  • 一切都封装在同一个物理IC中
  • IC包含CPU内核
  • IC包含内存(ROM和RAM)
  • 该IC包含所有IO硬件(视频,串行等)

单芯片计算机主要采用被称为微控制器芯片的形式(最常见的是Microchip Inc.的PIC系列),并用于嵌入式设备中。它们提供了更多的基本功能,但使用起来却非常简单,因为它们不需要任何外部芯片即可运行。已经进行了一些尝试来创建具有Intel或AMD PC架构风格的单芯片计算机,但是由于所涉及组件的复杂性,这并不是一件容易的事。同样,它们通常用于低端嵌入式系统,例如触摸板设备和工业控制系统。

多芯片

多芯片图

  • CPU IC包含CPU内核。
  • Video GPU包含视频处理器。
  • RAM模块包含RAM内存。
  • BIOS芯片包含ROM存储器。
  • “芯片组”(北桥/南桥等)包含IO逻辑和总线接口逻辑

传统计算机是多芯片的。一些最新的处理器(英特尔的i系列的某些处理器)在处理器IC中包含视频GPU,但它们仍需要外部芯片才能与计算机的其余部分(PCI桥等)接口。


赞成,尽管IMO有一个小的事实错误。PIC芯片是微处理器,而不是微型计算机。
Journeyman Geek

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这个词microcomputer是在80年代初创造的,当时一台真正的计算机(一个大型机)占据了整个房间。这个想法是为了强调它的小尺寸。
pavium

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微型与微型相反,微型与组件中使用的过程大小没有关系- 微型计算机小于大型机,大于PC /微型计算机。实际上,按照这些标准,智能手机可能会被视为纳米计算机
Journeyman Geek

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实际上,早在70年代和80年代这一切都是最前沿的时候,术语“微处理器”就意味着IC只是处理器,就像在此答案中的“多芯片”示例中的CPU一样。例如6650、6800、68000、8088、8086和80286。如果将任何外围设备集成到微处理器中,它将成为“微控制器”。例如6805、68HC11、80186和68010。这是因为这些部件将在我们现在称为嵌入式系统的“片上系统”(或更少芯片系统)角色中使用。一些微控制器具有外部总线,而其他则没有。
Mike DeSimone

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需要注意的一件事是,仅仅集成任何外部功能还不足以使某些东西成为“微控制器”。例如,80386和68020将内存管理单元(MMU)集成到了芯片上,但仍被称为微处理器,因为如果没有附加的外围设备,它们将无法做很多有趣的事情。与68030和80486DX相同,它们集成了浮点数学协处理器,而后来的集成了缓存及其控制器的芯片。最后,“ PIC芯片”和Arduino中常见的Atmel AVR芯片也被视为微控制器。
Mike DeSimone

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好吧,更确切地说,它是一个片上系统微型计算机 -现代计算机通常具有专门的芯片和芯片组来满足特定的角色- 北桥 -通常集成到处理器管芯中,并处理内存控制,某些特定的IO-和南桥 -处理其他例如,前几代的IO。SOC实际上是所有这些专用组件,包括网络,内存,处理器,视频等,都塞在一个芯片中。这样做的好处是每个芯片的成本更低,等待时间更短,但是对于较旧的处理规模,这是不可能的-芯片太大,您的良率会降低。

多芯片计算机可能在单独的管芯和封装上具有单独的IO,内存和处理芯片。

SOC系统的一个例子是AMD geode-intel 440系列形成对比(是的,它虽然很旧,但几乎是理想的典型的老式芯片组)

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