Điểm khác biệt về kiến trúc giữa bộ vi xử lý và bộ vi điều khiển
Mặc dù cùng thuộc dạng chip máy tính, bộ vi xử lý và bộ vi điều khiển được cấu tạo theo kiến trúc khác nhau.
Bộ vi xử lý được thiết kế dựa trên kiến trúc von Neumann, trong đó chương trình và dữ liệu nằm trên cùng một mô-đun bộ nhớ. Trong khi đó, bộ vi điều khiển sử dụng kiến trúc Harvard, cho phép tách bộ nhớ chương trình khỏi không gian dữ liệu.
Bộ vi xử lý có nhiều linh kiện mạch tích hợp hơn bộ vi điều khiển. Điểm khác biệt về kiến trúc này ảnh hưởng đến việc cân nhắc thiết kế cho bộ vi xử lý và bộ vi điều khiển trong các ứng dụng hệ thống nhúng và điện toán.
Tìm hiểu về chip máy tính »
Bộ nhớ
Bộ vi xử lý không có mô-đun bộ nhớ trong để lưu trữ dữ liệu ứng dụng. Các kỹ sư phải kết nối bộ vi xử lý với bộ nhớ ngoài như ROM và RAM thông qua một bus bên ngoài.
Bus là một tập hợp các kết nối điện song song, cho phép bộ vi xử lý gửi và nhận dữ liệu từ các thiết bị khác. Bus được chia thành ba loại:
- Bus dữ liệu có chức năng truyền dữ liệu
- Bus địa chỉ có chức năng truyền thông tin về nơi lưu trữ và truy xuất dữ liệu
- Bus điều khiển có chức năng truyền tín hiệu để phối hợp với các linh kiện điện tử khác
Cả ba loại này hoạt động cùng nhau trong một hệ thống bộ vi xử lý.
Trái lại, bộ vi điều khiển được cấu tạo với bộ nhớ ROM và RAM bên trong. Bộ vi điều khiển sử dụng một bus bên trong để tương tác với các mô-đun bộ nhớ tích hợp sẵn.
Thiết bị ngoại vi
Thiết bị ngoại vi là bộ tính giờ, giao tiếp, I/O và những chức năng khác cho phép bộ vi điều khiển hoặc bộ vi xử lý tương tác với các linh kiện bên ngoài hoặc người dùng.
Mạch tích hợp của bộ vi xử lý không được tích hợp sẵn các thiết bị ngoại vi. Thay vào đó, các thiết bị ngoại vi được kết nối từ bên ngoài để mở rộng các trường hợp sử dụng của bộ vi xử lý, ngoài hoạt động xử lý toán học và logic.
Ngược lại, bộ vi điều khiển kết nối với các thiết bị ngoại vi được tích hợp sẵn trên chip thông qua một bus điều khiển bên trong. Điều này cho phép bộ vi điều khiển kiểm soát các thiết bị điện tử mà không cần hoặc cần ít các linh kiện bổ sung.
Công suất điện toán
Bộ vi xử lý là những chip máy tính mạnh mẽ có khả năng thực hiện các tác vụ điện toán và toán học phức tạp. Ví dụ: bạn có thể chạy phần mềm xử lý thống kê vì bộ vi xử lý hỗ trợ phép tính dấu phẩy động.
Ngược lại, bộ vi điều khiển có khả năng xử lý tương đối thấp hơn và hiếm khi hỗ trợ phép tính dấu phẩy động. Thay vào đó, bộ vi điều khiển tập trung vào việc triển khai logic cụ thể, chẳng hạn như kiểm soát nhiệt độ của máy sưởi dựa trên các cảm biến khác nhau.
