微处理器和微控制器的区别:引脚数和处理能力

我过去对烘焙所需的黄油和人造黄油一无所知。两种颜色差不多，我想用一种代替另一种。当我给我妈妈买了人造黄油而不是黄油时，她正在尝试她最新的烘焙食谱，我艰难地了解了两者的区别。

几年后，我开始设计我的第一个PCB项目。值得庆幸的是，我已经记住了微处理器和微控制器之间的区别，否则我的第一份工作就会搞砸。如果你仍然对这两者感到困惑，继续读下去，你会有一个更好的想法。

什么是微处理器和微控制器

大多数非pcb设计人员都熟悉微处理器这个术语。它是驱动个人电脑的半导体芯片。提到微处理器，就会想到英特尔或AMD这样的品牌。微处理器是主要执行程序指令的单片中央处理单元。

与此同时，微控制器一词指的是包含处理器单元、内存模块、通信和外围控制的专用芯片。微控制器通常在消费电子产品如洗衣机、遥控器等，也广泛应用于工业应用中。

微处理器和微控制器的基本区别

下面你会发现微处理器和微控制器之间的区别。

体系结构

除了微处理器和微控制器都是半导体之外，它们彼此之间没有什么不同。如上所述，微处理器是一个纯粹的中央处理单元。它在IC中没有任何RAM或EEPROM，而是使用系统总线连接外部存储器、外围控制器和通信接口。

相反，微控制器有不同的型号，它们具有不同大小的Flash、RAM、连接性、特殊功能外设和I/O端口。用于汽车应用的微控制器与用于无线通信的微控制器的规格可能有很大的不同。

微处理器执行来自通过系统总线连接到它的RAM的指令，而微控制器通常使用其内部的Flash来执行代码。因此，微处理器在代码执行中占据上风，因为RAM的读取周期通常更快。

速度

在处理速度方面，微处理器比微控制器占优势。微处理器的工作频率为数百Mhz或Ghz，而微控制器的工作频率通常为数十Mhz。速度上的明显差异使微处理器成为数据处理应用的理想选择。

权力

微处理器比微控制器消耗更多的能量。微控制器通常具有省电功能，使其能够在低功耗或休眠模式下运行。这些特性在微处理器中是不可用的。此外，运行速度越快，微处理器的功耗就越高。

复杂性

由于微控制器在单个集成电路中封装了必要的内存和外围设备模块，因此创建功能应用程序的电路设计通常不那么复杂。完成这个电路只需要最少的元件。

微处理器是纯粹的中央处理单元，需要与存储芯片、通信模块、I/ o和计时器连接。一个系统总线，无论是16位、32位还是64位，都在PCB上占用了相当大的空间。这将导致布局占用更大的空间。

微处理器vs微控制器:你设计的正确选择是什么?

微处理器和微控制器是为不同类型的应用服务的。具有高处理能力的微处理器适用于图形控制、主板或密集数据处理系统等应用。微控制器的目标是紧凑或特定的解决方案，如音乐播放器，无人机或机器人应用程序。

无论你的选择是什么，微处理器和微控制器都有它们自己的设计挑战。微处理器通常有大量的引脚，大量的引脚组成系统总线。您需要确保数据和地址总线的路由长度相等，以防止时间问题。

微处理器用于图形处理器。

如果您正在使用微控制器，您将会关心在紧凑的PCB上是否有混合信号可靠地运行。这意味着确保模拟通道的信号完整性，同时确保数字信号不会耦合噪声到相邻组件。

当然，微处理器和微控制器都需要最好的PCB设计实践作为一个整体。适当的PCB设计软件，你的设计任务就简单多了。利用一个强大的布局工具，如OrCAD将确保您的设计被放置和布局的要求，以及为您的生产团队提供最终的选择。

如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈吧．