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CPU,MPU,MCU,SOC,SOPC的概念和区别

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zxopenljx 发表于 2021-12-24 15:04:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
1、CPU(Central Processing Unit),是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:
提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

2、MPU (Micro Processor Unit),叫微处理器(不是微控制器),通常代表一个功能强大的CPU(暂且理解为增强版的CPU吧),但不是为任何已有的特定计算目的而设计的芯片。这种芯片往往是个人计算机和高端工作站的核心CPU。Intel X86,ARM的一些Cortex-A芯片如飞思卡尔i.MX6、全志A20、TI AM335X等都属于MPU。

3、MCU(Micro Control Unit),叫微控制器,是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的芯片,比如51,AVR、
Cortex-M这些芯片,内部除了CPU外还有RAM、ROM,可以直接加简单的外围器件(电阻,电容)就可以运行代码了。而如x86、ARM这些MPU就不能直接放代码了,它只不过是增强版的CPU,所以得添加
RAM,ROM。

4、SOC(System on Chip),指的是片上系统,MCU只是芯片级的芯片,而SOC是系统级的芯片,它既MCU(51,avr)那样有内置RAM、ROM同时又像MPU那样强大,不单单是放简单的代码,可以放系统级的代码,也就是说可以运行操作系统(将就认为是MCU集成化与MPU强处理力各优点二合一)。

5、SOPC(System On a Programmable Chip),可编程片上系统,上面4点的硬件配置是固化的,就是说51单片机就是51单片机,不能变为avr,而avr就是avr,不是51单片机,他们的硬件是一次性掩膜成型的,能改的就是软件配置,说白点就是改代码,本来是跑流水灯的,改下代码,变成数码管。而SOPC则是硬件配置,软件配置都可以修改,软件配置跟上面一样,没什么好说的。至于硬件,是可以自己构建的也就是说这个芯片是自己构造出来的,这颗芯片我们叫“白片”,什么芯片都不是,把硬件配置信息下载进去了,他就是相应的芯片了,可以让他变成51,也可以是avr,甚至arm,同时SOPC是在SOC基础上来的,所以他也是系统级的芯片,所以记得当把他变成arm时还得加外围ROM,RAM之类的,不然就是MPU了。

6、ARM:ARM的Jazelle技术使Java加速得到比基于软件的Java虚拟机(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。CPU功能上增加DSP指令集提供增强的16位和32位算术运算能力,提高了
性能和灵活性。ARM还提供两个前沿特性来辅助带深嵌入处理器的高集成SoC器件的调试,它们是嵌入式ICE-RT逻辑和嵌入式跟踪宏核(ETMS)系列。


嵌入式培养是近年来国家提出来的。面对庞大的市场人才需求。使得这专业越来越火,嵌入式教学的难点是,以MCU 和嵌入式处理器为代表的嵌入式技术发展很快,而教师、课件、实验环境很难同步跟进。随着物联网概念的进入,ZigBee、WiFi和蓝牙等无线技术和MEMS传感器技术,这些原本自成一体的嵌入式系统变成了智能联网系统,因此传统的8051单片机教学和“ARM+Linux”的嵌入式教学亟需改革。同时,随着嵌入式教学内容的不断扩充,教学和实验课时也显得捉襟见肘。尽管口袋实验室可以帮助学生利用课余时间完成作业,各类嵌入式和物联网大赛能够提升部分学生的素质,但是如何提高一批学生的整体能力依然是个难题。因此如今嵌入式培养已延伸到社会职业教育培训机构了。
hellokity 发表于 2021-12-27 19:44:11 | 显示全部楼层
CPU,MPU,MCU,SOC,SOPC的概念和区别
 楼主| zxopenljx 发表于 2022-1-7 09:18:27 | 显示全部楼层
CPU,MPU,MCU,SOC,SOPC的概念和区别
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