Los microprocesadores, microcontroladores y circuitos integrados (ICS) son los bloques de construcción de todos los dispositivos electrónicos. También se dice que son el corazón y el alma de la industria electrónica. Estos dispositivos pueden sonar similares pero difieren en sus propiedades y funciones. A menudo, las personas no entienden la diferencia entre microprocesador y microcontrolador. La confusión no termina aquí; La diferencia de microprocesador y CPU es otro tema de discusión. En este artículo, veremos la comparación entre microprocesador y microcontrolador y una explicación detallada de todos estos términos. Además, aprenderá la comparación o la diferencia entre IC y microprocesador en detalle. Lea esta guía para comprender mejor cómo varían entre sí.
¿Cuál es la diferencia entre microprocesador y microcontrolador?
Sigue leyendo aún más para descubrir todo sobre la comparación y la diferencia entre el microprocesador y el microcontrolador en detalle.
¿Qué es el microprocesador?
Antes de conocer la diferencia entre el microprocesador y el microcontrolador, aprendamos sobre microprocesadores. Un microprocesador es un chip que se dice que es elcerebro de la computadora. También se llama elunidad central de procesamiento(UPC). Este chip único puede procesar toda la información lógica y computacional como suma/resta, gestión de E/S y muchos más. Élcontrola todos los componentes del sistemaAl igual que USB, dispositivos de E/S, monitores, memoria, etc. para realizar las instrucciones dadas por los usuarios,recursoslos datos,decodesdesde el lenguaje de alto nivel hasta el lenguaje de máquina, y luegoejecutarlas instrucciones dadas.
¿Cuáles son los componentes del microprocesador?
Un microprocesador consta de los siguientes componentes utilizados para realizar las instrucciones dadas:
- Registros: Es lo temporalubicación de almacenamientopara ejecutar la instrucción dada. Después de la ejecución, los datos se envían a la fuente y se borran de los registros.
- Unidad de aritmética y lógica: Realiza operaciones aritméticas y lógicas comocálculo matemático.
- Unidad de tiempo y control: Asegura que todos los componentes internos y externosTrabajando juntos en tiempo y secuencia.
¿Cómo funciona un microprocesador?
Un microprocesador es un chip independiente conectado con periféricos externos como dispositivos de E/S y unidades de memoria para ejecutar un conjunto dado de instrucciones.
- Dispositivo de entrada apasar la informaciónDel usuario a la unidad de memoria.
- Recordarretener la informaciónyrealizar la función requerida.
- Dispositivos de salidaaMuestra los resultados.
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¿Cuáles son los tipos de microprocesadores?
Los microprocesadores se clasifican en tres tipos sobre la base:
1. Tamaño del bus de datos
Según el tamaño del bus de datos, el microprocesador se clasifica en los siguientes tipos:
- De 4 bits: Estos procesadores tienen un ancho de ruta de datos de 4 bits. Entraron en uso a principios de la década de 1970. Los ejemplos de este procesador sonIntel 4004 y 4040.
- De 8 bits: Estos son procesadores capaces de transferir 8 bits de datos al mismo tiempo. Un ejemplo de este procesador esIntel 8085.
- De 16 bits: Estos son procesadores capaces de transferir 16 bits de datos al mismo tiempo. Ejemplos de estos procesadores sonIntel 8088 y 80286.
- De 32 bits: Estos procesadores pueden transferir 32 bits de datos por ciclo de reloj. Ejemplos de estos procesadores sonIntel 80386, 80486 yPentio.
2. Aplicación
Según la aplicación del procesador, se clasifica en los siguientes tipos:
- Procesadores de propósito general (GPP): Los procesadores de propósito general (GPP) están destinados a aplicaciones diarias comunes. Por ejemplo, computadoras de escritorio, teléfonos móviles, Intel 8085 y Pentium.
- Microcontroladores (MCU): Los microcontroladores (MCU) son procesadores con unidades de memoria incorporadas y periféricos de E/S diseñados para ejecutar un conjunto particular de funciones. Por ejemplo, Intel 8051, lavadoras, impresoras informáticas, etc.
- Microprocesador de propósito especial (SPM): El microprocesador de propósito especial (SPM) está diseñado para manejar una operación particular requerida para una aplicación. Por ejemplo, proceso de señal digital, radar y vuelo.
Sigue leyendo aún más para aprender la comparación o diferencia entre el microprocesador y el microcontrolador.
3. Arquitectura
- Computadora de conjunto de instrucciones complejas (CISC): Como explica el nombre, la computadora compleja Conjunto de instrucciones (CISC) utiliza un mínimoNúmero de instrucciones por programa. Un comando realiza todas las funciones como cargar, evaluar y almacenar. Por lo tanto, haciendo el proceso complejo. No tiene en cuenta el número de ciclos por comando. Su enfoque principal es crear comandos complejos directamente al hardware.Intel y AMD CPUse basan en características de CISC.
- Computadora de conjunto de instrucciones reducido (RISC): El conjunto de instrucciones reducido (RISC) se diseñó como una reacción al CISC a mediados de 1980 aMinimizar el tiempo de rendimiento reduciendo el conjunto de instrucciones de la computadora. Cada comando necesita solo un ciclo de reloj para realizar las instrucciones asignadas. Esto requiere que la RAM almacene más instrucciones y el compilador para convertir los comandos de lenguaje de alto nivel al código binario de manera más eficiente. Algunos ejemplos sonMIPS, PowerPC, Processores ARM, etc.
¿Cuáles son las ventajas de los microprocesadores?
Aquí hay una lista de todas las ventajas de un microprocesador:
- Rentable
- Inteligencia artificial incorporada (IA) yInterfaz gráfica de usuario(GUI)
- Portátil y de alta velocidad
- Compacto en tamaño
- Versátil y confiable
- Bajo consumo de energía y generación de calor
¿Cuáles son las desventajas de los microprocesadores?
Las siguientes son las desventajas del microprocesador:
- Requerir lenguaje binario
- No admite operaciones de puntos flotantes
- Tamaño de los datos
- Incapacidad para funcionar sin dispositivos de soporte externos
- Se daña con inadecuadofuente de alimentación
- Procesadores lentos de un solo núcleo
¿Cuáles son los pros y los contras de los microprocesadores?
A continuación se mencionan algunos pros y contras del microprocesador:
Pros:
- Mueve rápidamente los datos a varias ubicaciones
- Utilizado para fines generales
- Capaz de realizar varias tareas a la vez
Contras:
- Caro
- Enorme en tamaño
- No tiene ram, rom o E/S adjunto
Continúe leyendo este artículo hasta el final para aprender la comparación o diferencia entre IC y microprocesador y entre IC y microprocesador.
¿Qué es el microcontrolador y cómo funciona?
Como parte del aprendizaje de la diferencia entre microprocesador y microcontrolador, háganos saber sobre microcontroladores. Un microcontrolador es unDispositivo informático crónico electrónico integradodiseñado para realizar una función específica en un sistema integrado. También se conoce como una unidad de microcontrolador o MCU. Un microcontrolador incluye tres componentes principales en un solo chip:microprocesador, unidad de memoria y periféricos de entrada y salida. Estos funcionan con la ayuda de dispositivos de apoyo comotemporizadores, convertidores analógicos a digitales, entrada en serie y salida, y líneas comunes llamadasautobús del sistema.
Principio de trabajo:
Un solo chip de microcontrolador integrado dentro de un sistema asegura querendimiento de una función particularen un dispositivo. Este proceso implica recibir y ejecutar datos a partir de periféricos de entrada y salida utilizando el microprocesador. El microcontrolador recibe la información temporal en su memoria de datos, donde el procesador accede a la información y utiliza las instrucciones dadas desde la memoria del programa para llevar a cabo la operación. Luego, utiliza periféricos de salida para ejecutar la acción requerida.
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¿Cuáles son los componentes básicos de un sistema de microcontrolador?
Los componentes principales del microcontrolador son:
- Microprocesador: Es un solo chip que se denominacerebro del dispositivo. Realiza operaciones aritméticas y lógicas como suma/resta, transferencias de datos, operaciones de E/S y mucho más. También permite operaciones que ayudan a comunicar instrucción a otros componentes en un sistema integrado más grande.
- Memoria: Esta es la parte utilizada como unubicación de almacenamientoPara los datos, que el procesador utiliza para llevar a cabo las instrucciones dadas.
- Periféricos de E/S: Los puertos de entrada son un medio pararecibir datos y enviarlos al procesadoren forma de lenguaje de máquina. El procesador lleva a cabo las operaciones necesarias e instruye al dispositivo de salida externo al microcontrolador para la ejecución de la tarea.
¿Cuántos tipos de microcontroladores hay?
Los microcontroladores se clasifican en diferentes tipos de acuerdo con:
1. Ancho
Ancho de autobússe refiere allíneas paralelas que conectan los componentes internosdel microcontrolador. Su función principal es transferir datos entre el procesador, la unidad de memoria y los periféricos de E/S. Hay tres tipos de autobuses: bus de datos, bus de direcciones y bus de control. Además, se clasifica en tres tipos de microcontroladores de 8 bits, 16 bits y 32 bits.
- Microcontrolador de 8 bits: El microcontrolador de 8 bits consiste en unAncho de autobús que tiene 8 bits de ancho. Esto significa que solo puede realizar operaciones que funcionan en 8 bits en un solo ciclo. Por lo tanto, cuando se realiza una operación de 16 bits, lleva el doble de tiempo ejecutar resultados que son simplemente cálculos matemáticos simples. Los ejemplos del microcontrolador de 8 bits sonIntel 8031/8051.
- Microcontrolador de 16 bits: El microcontrolador de 16 bits consiste en unAncho de autobús que tiene 16 bits de ancho. Se dice que es más eficiente y más rápido que el microcontrolador de 8 bits, ya que puede transferir y procesar datos de 16 bits en un solo ciclo. Proporciona las operaciones más precisas para las aplicaciones que requieren funciones del temporizador. Por ejemplo,Intel 8051xa, PIC2X, Intel 8096, etc.
- Microcontrolador de 32 bits: El microcontrolador de 32 bits consiste en unAncho de autobús que tiene 32 bits de ancho. Sus habilidades de rendimiento son mejores que cualquier otro microcontrolador. Aunque su consumo de energía y costo son más altos, su capacidad operativa precisa hace que valga la pena. Admite múltiples periféricos como USB, Ethernet, bus de red de área de control, etc. Un ejemplo de un microcontrolador de 32 bits esIntel/Atmel 251 Familia.
Conocerá la comparación entre microprocesador y microcontrolador en este artículo.
2. Memoria
Sobre la base de la memoria, el microcontrolador se clasifica en dos tipos:
- Microcontrolador de memoria integrada: La memoria incrustada que el microcontrolador consiste en todos loscomponentes integrados en un solo chip. Estos componentes incluyen datos y memoria del programa, interrupciones, temporizadores, contadores, etc. Aunque los bloques de memoria en los microcontroladores no se pueden expandir, se puede usar una ROM para extender su espacio.
- Microcontrolador de memoria externa: Microcontrolador de memoria externano tiene un bloque de memoria integrado en sí mismo. Requiere el soporte de memoria externa para operar. Por ejemplo, el Intel 8031 no tiene un chip de memoria conectado a él.
3. Arquitectura de conjunto de instrucciones
Según la arquitectura del conjunto de instrucciones, el microcontrolador se clasifica en dos tipos:
- Computadora de conjunto de instrucciones complejas (CISC): Complejo complejo de instrucciones (CISC) es un microcontrolador destinado solo a seguirUna instrucción compleja. Realiza varias acciones con solo un comando. Es un programa compacto que utiliza grandes instrucciones y muchos modos de dirección. Se necesita mucho tiempo para realizar las instrucciones dadas.
- Computadora de conjunto de instrucciones reducido (RISC): El conjunto de instrucciones reducido (RISC) es un microcontrolador que se desarrolló en respuesta al CISC. Permite el procesamiento de una instrucción más simple. Élrealiza una instrucción dada a la vez.
Sigue leyendo aún más para comprender la comparación o diferencia entre el microprocesador y el microcontrolador.
4. Arquitectura del microcontrolador
Sobre la base de la arquitectura del microcontrolador, el microcontrolador se clasifica en dos tipos:
- Harvard Architecture Microcontroller: Harvard Architecture Microcontroller tieneDos interfaces de memoria diferentes: uno para datos/variables y el otro para programas/instrucciones. El paralelismo de la interfaz de instrucción es su función de venta. Es costoso para su diseño sofisticado.
- Von Neumann/Princeton Architecture Microcontroller: Von Neumann/Princeton Architecture Microcontroller usa uninterfaz únicaPara el almacenamiento de datos e instrucciones. Aunque lleva tiempo ejecutar las instrucciones, es rentable y conveniente.
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¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los microcontroladores?
Una lista de todos losventajasdel microprocesador se menciona a continuación:
- Actúa como microcomputador sin piezas digitales
- Fácil de usar y mantener
- Rentable y compacto
- Realiza las instrucciones dadas más rápido
- Temporizador de ciclo de instrucciones
- Admite la adición de periféricos RAM, ROM y E/S
Lista de todo eldesventajasdel microprocesador se mencionan a continuación:
- Arquitectura compleja
- Incapacidad para manejar dispositivos de alta potencia debido a la velocidad lenta
- Realiza un número limitado de funciones a la vez
- Utilizado en micro equipo, que es difícil de usar
- No todos los microcontroladores tienen periféricos de E/S
- Compuesto por un semiconductor de óxido metálico complementario, es propenso al daño por carga estática
¿Cuáles son los pros y los contras de los microcontroladores?
A continuación se mencionan algunos de los pros y contras de los microcontroladores:
Pros:
- Funciona en dispositivos de energía almacenados
- Menos consumo de energía
- Encontrado en dispositivos utilizados regularmente
Contras:
- Requiere que una persona sea capacitada, ya que está destinada a un propósito específico
- No pueden acceder a la memoria del programa
Ahora, pasemos para aprender la comparación o diferencia entre microprocesador y microcontrolador y entre IC y microprocesador.
¿Cuál es la diferencia entre microprocesador y microcontrolador?
Después de comprender el microprocesador y el microcontrolador y sus propiedades, veamos la comparación o diferencia entre el microprocesador y el microcontrolador.
| Microprocesador | Microcontrolador |
| La parte principal delsistema informático | Partede unsistema integrado |
| Consiste solo en elunidad de memoria. Por lo tanto, se requieren memoria adicional y puertos de E/S | Consiste en unprocesadorAdemás de su memoria interna y componentes de E/S |
| El circuito esgrandeDebido a la adición de componentes externos | El circuito esmenorDebido a los componentes disponibles internamente |
| No se puede usar en sistemas compactos debido a suineficacia | Se puede usar en sistemas compactos, como lo eseficiente |
| El costo de todo el sistema esalto | El costo de todo el sistema esbajo |
| Su consumo de energía esalto, por lo que no puede funcionar en dispositivos de energía almacenados | TienebajoConsumo de energía. Por lo tanto, funciona en baterías de energía almacenadas |
| Hacernotenermodo de ahorro de energía | Tienen modos parareducir el consumo de energíallamado modo de ahorro inactivo o de energía |
| Solo se usa encomputadoras personales | Se usa ampliamente enlavadoras, jugador mp3, calculadoras, automóviles |
| Se basa en elArquitectura von neumann | Se basa en elArquitectura de Harvard |
| Funcionadespacio, ya que cada operación requiere comunicación con componentes externos | Funcionamás rápidoComo la comunicación es rápida debido a los componentes presentes internamente |
| Escomplejo, con una gran cantidad de instrucciones | EssimpleCon pocas instrucciones |
| Se usa paraaplicaciones de propósito general | Se usa parasistemas específicos de la aplicación |
| TieneNo Ram, ROM y otros periféricos de E/S | Tiene unprocesador, RAM, ROM y otros periféricosincrustado en un chip |
| Los sistemas se ejecutan en unmuy alta velocidad | Los sistemas se ejecutan en200 mhz o másDependiendo del circuito |
| TieneMenos número de registros, por lo que las operaciones se basan en la memoria | TieneMás registros, haciendo que sea conveniente escribir programas |
| Ejemplos:Intel 8085 y 8086 | Ejemplos:Altera, Intel, NEC, Panasonic, etc |
A través de esta comparación entre microprocesador y microcontrolador, está claro queEl microprocesador es parte del microcontroladorcon memoria adicional, un puerto de E/S y otros periféricos como temporizadores, contadores, convertidores analógicos a digitales y más. Mientras leímos, el microprocesador también se llama la Unidad Central de Procesamiento (CPU). Ciertamente, es mucho más que la CPU. Como seguirá leyendo, encontrará la diferencia entre IC y el microprocesador mencionado en detalle.
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¿Qué es la unidad de procesamiento central (CPU)?
La unidad central de procesamiento (CPU) se considera lacerebro de la computadora. Consiste en millones de transistores. El microprocesador es el circuito que rodea la CPU. Entendamos qué es una CPU.
La Unidad Central de Procesamiento (CPU) es la parte más importante del sistema informático. Es esencialmente la parte de la computadora que realiza E/S, procesamiento y almacenamiento de datos. Lleva a cabo las instrucciones ejecutando el sistemaOperaciones aritméticas, lógicas y de entrada/salida. Una CPU a menudo se confunde como hardware, pero la CPU está integrada en un solo chip llamado microprocesador. Una CPU lleva a cabo sus operaciones en cuatro pasos:
- Buscar
- Descodificar
- Ejecutar
- Contestar
Los componentes de la CPU incluyen aritmética y lógica (ALU) y unidad de control (Cu). ALU realiza operaciones aritméticas y lógicas, mientras que la CUrecuperacomandos desde la memoria,decodeses, yejecutara ellos.
¿Cómo el microprocesador es diferente de la CPU?
Después de aprender la diferencia entre microprocesador y microcontrolador, háganos saber sobre el microprocesador y la diferencia de CPU. Un microprocesador inculca todas las funciones de una CPU en un solo chip. Este chip se llamaCircuito integrado (IC). Además de esto, también consiste en E/S y circuitos de acceso a la memoria. Este chip recibe información, la procesa de acuerdo con las instrucciones y ejecuta la salida en lenguaje binario.
| Microprocesador | UPC |
| EsSolo la unidad de procesamiento central | TieneMemoria y E/Sintegrados juntos |
| Se usa encomputadoras personales | Se usa ensistemas integrados |
| Élnoconsistir enRam, rom, i/o,y otros periféricos | TieneRam, ROM y otros periféricosintegrado en un chip |
| Unmedio externose usa para conectar periféricos RAM, ROM y E/S | La CPU usa unaincorporadoControl de bus |
| Tiene unarquitectura complejaque procesa una gran cantidad de instrucciones | Tiene undiseño simpley requiere procesar algunas instrucciones |
Aunque se entiende que la CPU es un microprocesador, no todos los microprocesadores son CPU. AEl microprocesador es más que la CPUya que contiene otros procesadores como unUnidad de procesador de gráficos (GPU), unidad de procesamiento de red (NPU) y unidad de procesamiento de audio (APU). Las tarjetas de sonido y las tarjetas de red también están integradas en microprocesadores. Antes de comprender la diferencia entre IC y microprocesador, veamos qué es exactamente IC.
¿Cuál es el circuito integrado (IC)?
Un circuito integrado (IC) es unmini circuito electrónicoproducido en un chip de semiconductores. Uno de los primeros circuitos integrados fue creado en la década de 1970. Los componentes constituyentes de un circuito integrado sontransistores, condensadores, resistencias y diodos. Además, funciona como amplificador, microprocesador, microcontrolador, oscilador, temporizador, contador, puerta lógica y memoria de la computadora.
Aquí hay algunoscaracterísticasdel IC:
- Construcción y embalaje: Está hecho de silicio y es pequeño y frágil. Sus componentes están unidos en alambres de oro y aluminio y se colocan en una caja plana de plástico y cerámica.
- Tamaño de un IC: Está disponible en tamaños entre1 mm cuadrado y 200 mm cuadrado.
- Integración IC: Los circuitos integrados obtienen sus nombres a medida queincrustarse en diferentes dispositivosen el mismo chip. Al igual que un microcontrolador es un circuito integrado que incluye memoria, microprocesador, puertos de E/S y otros periféricos en el mismo dispositivo.
Encontrará el encabezado aún más en este artículo explicando la diferencia entre IC y microprocesador.
¿En qué se diferencia el microprocesador de IC?
Después de aprender la comparación o diferencia entre el microprocesador y el microcontrolador, es necesario saber la diferencia entre IC y microprocesador. Los microprocesadores son unoTipo de IC. Se dice que es complejo. Un microprocesador imbuye las funciones de una unidad de procesamiento central en un solo chip. Está diseñado para una aplicación de computadora, mientras que los circuitos integrados son dispositivos de propósito general que se pueden utilizar para varias aplicaciones.
Los microprocesadores consisten en todos los componentes que se encuentran en un circuito integrado, incluyendo memoria, CPU, puertos de E/S y su RAM y ROM de almacenamiento no volátil. Estossolo puede ejecutar software en una computadorasin el requisito de ningún dispositivo de soporte. UnEl circuito integrado no puede funcionar de forma independientecomo sí tiene instrucciones almacenadas en sí misma. Entonces, esta es la diferencia entre IC y microprocesador.
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