微处理器、单片机及其外设

_一^产¨c To产hnnI^一v热门技术微姗、单片肌及其外没：处理还剁绋归Microprocessors，microcontrollers and their periphery：process or control2王灏 (儒卓力数字产品经理)摘要：每项新应用设计都需要一个单片机或微处理器。当在两者之间选择其一时，需要考虑一些因素。以下是微处理器、单片机以及异构架构的概述。关键词：微处理器；单片机；操作系统；内存考虑选择微处理器(MPU)或者单片机(Mcu)时， 抱死系统，若响应时间过长会带来致命的后果。即使应用类型通常是关键因素。另一方面，最终选择取决 必须支持大量的功能、中断源和标准通信接口，也建于诸如操作系统和内存之类的因素。不过，有时可 议使用带有RT0s的单片机。以将微处理器和单片机内核结合使用，这称作异构架构。2内存微处理器与单片机之ia31；'9另一个主要区别是，微1操作系统处理器依赖外部存储器来保存和执行程序，而单片机对于一些基于Linux或安卓等操作系统的计算机密 则依赖嵌入式闪存。在微处理器中，程序通常存储在集型工业和消费类应用，需要大量高速连接或功能范 非易失性存储器中，例如eMMC或串行闪存。

在启动围广泛的用户接口，微处理器就是最佳选择。这是因 过程中，将其加载到外部DKAM中并在此执行启动程为大多数单片机都没有操作系统，而只有裸机程序， 序。DRAM和非易失性存储器都可以具有几百兆甚至借助于顺序处理循环和状态机，几乎无需任何人工干 几千兆字节容量，这意味着微处理器几乎从来不受存预即可运行程序。然而微处理器与外设大学教程，许多高性能单片机可以支持储容量限制。但有一个潜在缺点：外部存储器或许会诸女DFreeRTOS之类的实时操作系统(RTOS)，从而以使fgPCB布局的设计变得更加复杂。确定性方式实时响应需要硬实时行为的应用程序。 即使是当前的高性能单片机微处理器与外设大学教程，例如由意法半导体作为具有许多免费软件、广泛硬件支持和不断发(STMicroelectronics)生产fl勺STM32H7，最多也仅提供展的生态系统的通用操作系统，嵌入式Linux取得了巨2 MB程序内存，对于许多需要操作系统的应用而言可大的成功。它的另一个优点就是没有用户或授权许可 能不足。由于程序位于片上内存中，因此其优点是执费用。不过，与嵌入式Linux一起运行的应用程序至少 行启动和重置过程的速度明显更快。需要300～400 DMIPS(ARM—Dhrystone MIPS)性能，因此较适合使用微处理器。

单片机没有足够的计算能力3计算能力和内存来应付此类应用。计算能力是典型的选择因素。不过，在这方面，如果是用于复杂或对实时性要求高的控制系统，微处理机与单片机之间的界线变得模糊了。例如，如RTOS则很有用，但至少要配合50 DMIPS的高性能单 果你将ARM体系结构视为单片机和微处理器市场中片机。这比嵌入式Linux所需的性能要求要少得多。传分布最广泛的体系结构之一，这就变得显而易见了。统的RTOS设计精简，因此可以在单片机上运行。针 ARM提供了不同的处理器体系结构，以满足各种要对实时计算硬件时，这是合理的，例如用于车辆的防 求，列举如下。万方数据