MPU和MCU的区别和选择

当为你的下一个设计方案选择正确的核心处理器件时,你应该考虑哪些因素呢?本文将对MPUMCU做些对比分析,并以此对器件的选择给出一些指导性建议和意见。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/164617.htm

  每当在为新设计选择正确合理的器件时,我们可能会有些茫然不知所措。这是需要做正确的平衡处理的事,包括价格,性能,功耗等方面的影响。当然,你可以为新设计着手考虑一些直接的技术方案,但是如果核心器件,无论是微控制器还是微处理器成为一系列新产品的基础平台,那么我们可能需要花长时间来做决定,到底是选MCU还是MPU

  首先,我们来看看MCUMPU的主要差别。一个典型的MCU通常使用片内flash存储器来存储和执行程序代码。以这种方式存储程序意味着MCU有非常快的启动时间,上电能够快速执行代码,片内存储还有个优势是可以加密程序。使用片内存储方式唯一不足就是总存储空间受MCU本身所限。目前市场上绝大多数flash型MCU最大空间为2M字节,从各种应用上看,这证明了是一个限制因素。而MPU没有存储空间的限制,MPU使用外部存储器提供程序和数据空间。程序一般放在非易失性存储器如NAND或者串行Flash内,启动时,程序载入到外部DRAM中,然后开始执行。这意味着MPU没有MCU启动运行来的快,但MPU可扩展的外部DRAM和NVM容量能达到数百Mbytes,甚至上Gbytes。另一个不同是供电,一般MCU仅仅需要单电压供电,而MPU需要几路不同的电压分别给IO,内核,DDR等供电,开发者往往需要在电路板上设计附加的电源转换芯片。

  从应用前景来看,设计规范的某些方面可能要求以特殊方式选择器件。例如,外设接口通道数需求超过了MCU能提供的怎么办?再比如,规格书规定了用户接口的容量,而MCU由于没有足够大的片内存储器或者达不到需要的性能,无法满足需求怎么办?当着手第一次设计,必须要知道的是有很大的可能性产品会有许多变更情况。如果那样的话,基于平台设计方法将是首选的设计方法,这将保证更充足的功耗和接口富余,以适应以后的功能升级。

  选择难以决断的一个特征是任何所提供的设计都能满足所需要的处理性能。处理能力通常用Dhrystone MIPS (DMIPS)来量化,它是测量处理器运算能力最常见指标之一。例如,一颗基于ARM Cortex-M4内核的Atmel SAM4系列MCU处理率为150 DMIPS,而一颗ARMCortex-A5处理器MPU,如SAMA5D3能达到850 DMIPS。一种估算DMIPS需求的方式是观察可能导致性能恶化的局部应用。运行一个完整的操作系统,如Linux, Android或者Windows CE,对你的应用来说可能要求至少300-400 DMIPS。对许多应用来说,能够满足RTOS并且有50 DMIPS的足够宽裕即可。使用RTOS还有其他好处,只需要很少的存储空间,一般内核仅仅需要几KB到几十KB的容量。然而,为了运行完整的操作系统,需要一个内存管理单元(MMU),依次指定处理器内核的使用执行,这就要求更快的处理运算能力。对于运行大量数字运算的应用,额外的DMIPS需要保留给OS以及其他的通信和控制任务。所以,越是基于海量运算的应用,越应该考虑使用MPU来控制。

  无论是针对消费电子还是工业自动化为目标的应用设计,用户界面(UI)都需要认真考虑。作为消费者,我们已经熟悉并乐于使用多彩色直观的用户图形界面。尽管操作员的操作环境多少会受限,但工业应用中已经越来越多使用这种需要操作员交互的方式。对于用户界面(UI),有许多要素。第一,处理运算额外的需求,如UI库Qt,普遍放在Linux顶部,需要额外的80-100 DMIPS开销。第二,是和UI的复杂度相关,越是丰富多彩,富于变化的多媒体图像显示,就需要越快的处理能力和越多的内存,并且随着解析度的增加,这种需求成比例的增加,这也是为什么以UI为中心的设计更适合用MPU的原因。相反,低解析度的静态图像UI可以使用MCU寻址。另一个关键点是,MPU通常集成一个嵌入式TFT LCD控制器,这是很有用的。很少有MCU芯片有这个功能,所以需要添加额外的TFT LCD控制器和驱动元器件。即使一些MCU嵌入了TFT LCD控制器来抢占市场,但仍需要足够大的SRAM来驱动显示。例如,QVGA 320 x 240分辨率16bit色彩的屏幕需要150K字节的SRAM。对于SRAM来说这是相当大的容量,所以可能需要额外多的内存和器件。更加复杂先进的图形用户界面,特别是屏幕超过了4.3英寸,会明确规定使用MPU。所以,如果说在彩色TFT屏幕上运行用户图形界面是把MPU当做核心,那么分段点状矩阵LCD屏和其他带有串行接口的显示屏就以MCU为核心。

  从连接性角度说,大多数MCU和MPU可以利用一切通用外设接口。但诸如USB2.0,以太网等高速通信外设接口通常只有MPU会配备,因为MPU更具有处理大量数据的能力。数据通信中是否有足够的通道和带宽是个关键问题。根据所用的通信协议,在使用第三方工具时应当检查代码空间的压缩问题。当应用需要高速连通性时候,特别是使用基于OS的堆栈,要求基于MPU来设计系统。

  另一个决定使用MCU还是MPU的关键方面是根据应用系统的实时/确定性的行为。由于MCU处理器内核嵌入了flash,软件要么是RTOS要么是C,这决定了MCU在大多数即时性应用中将起一个至关重要的角色。

  最后一点需要考虑的是功耗。虽然MPU有低功耗模式,但不会像典型MCU那样低。考虑到附加的硬件部分,MPU在使用低功耗模式时有更多的附加因素,这可能使系统变的更复杂。同样,MCU实际功耗大大低于MPU,低功耗模式中,SRAM和寄存器需要保持,这是要考虑的因素。显而易见,操作系统即时的从休眠模式中恢复运行和RAM直接相关。做出选择基于MCU还是MPU的决定牵涉到性能,容量,预算成本。一般而言,MCU趋向于低成本低功耗解决方案,MPU趋向于功能充足,高性能的场合。MCU趋向于在远程控制,消费电子,智能仪器仪表等低功耗应用上,这些应用强调电池的使用寿命,极少使用用户图形交互界面,MCU也使用在需要即时行为功能的场合。MPU则是基于操作系统的工业和消费应用的理想选择,这些应用通常有大量的计算,高速的互联性,或者强大用户图形交互界面。

  选择一家可以提供高兼容性MCU和MPU产品的厂商,你能很容易移植,使软件代码的重复使用率最大,获得最好的投资回报。

转载于:https://www.cnblogs.com/sichenzhao/p/9320420.html

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/398265.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

html表单(一)

在网上找的各种关于表单元素的解释都有些bug,最后还是去官网上看的文档再结合各个问答网站的内容作出如下总结,先给出官网表单元素这章的链接:http://www.w3.org/TR/2014/REC-html5-20141028/forms.html#forms 待续转载于:https://www.cnblo…

Python模块——subprocess

subprocess模块 通过Python去执行一条系统命令或脚本。 三种执行命令的方法 subprocess.run(*popenargs, inputNone, timeoutNone, checkFalse, **kwargs) #官方推荐 subprocess.call(*popenargs, timeoutNone, **kwargs) #跟上面实现的内容差不多,另一种写法 sub…

bulter机器人_科普!九款使用率最高的物流机器人大盘点!

原标题:科普!九款使用率最高的物流机器人大盘点!说起快递的速度,中国可谓是跑在全球前列,因为强大的人力资源以及完善的供应链结构,导致整个运作过程很流畅快速。但是,如果在特殊的节点&#xf…

异步传参

2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> AJAX样板 $.ajax ({ type:"post", url:"要传递参数的地址", data:{id:id}, success:function(val) { …

PHP实现单击“添加”按钮增加一行表单项,并将所有内容插入到数据库中

PHP实现单击“添加”按钮增加一行表单项&#xff0c;并将所有内容插入到数据库中 效果图: htmljquery: <html> <head> <meta http-equiv"content-type" content"text/html;charsetutf-8"> <script language"javascript&qu…

Leetcode按Tag刷题

按照Leetcode的Tag来刷题&#xff0c;从easy到hard刷题 关于如何让Leetcode按难易程度排序&#xff0c;可按以下步骤&#xff1a; 1. 进入Leetcode后&#xff0c;点击code 2.点击code后&#xff0c;可查看所有题目&#xff0c;可看到右下角有Tag标志&#xff0c;选择想要刷的T…

JMeter学习(三十一)Access Log Sampler

前提&#xff1a; 在tomcat\conf\server.xml默认情况下&#xff0c;会有一段代码&#xff1a; <Valve className"org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory"logs" pattern"%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" prefix&qu…

布谷鸟沙盒分析静态文件_“案例沙盒方法”喜提国际商学院协会(AACSB)2019年启发式创新奖...

国际商学院协会(AACSB)于2019年4月14日至16日在英国爱丁堡召开年会&#xff0c;会上公布了2019年Innovation that Inspire的(启发式创新奖)获奖学校及项目。大会共收到800余个项目报名&#xff0c;最终21个项目获此殊荣。新南威尔士大学商学院以创新品牌UNSW Sandbox Method (案…

淘宝npm镜像使用方法(转)

1.临时使用 npm --registry https://registry.npm.taobao.org install express 2.持久使用 npm config set registry https://registry.npm.taobao.org 配置后可通过下面方式来验证是否成功 npm config get registry或 npm info express3.通过cnpm使用 npm install -g cnpm --r…

Console.Write(程序猿?开发?写代码?编程?移动、网页、桌面开发?Oh,我连菜鸟都不是!);...

You make choices and dont look back. 虽然不是学计算机出身&#xff0c;但我对于写代码充满了好奇&#xff0c;尽管这种兴趣还不像烈酒那样浓烈&#xff0c;也不能像打鸡血似的刺激自己每个神经元而浑身激情&#xff0c;而熊猫眼的熬夜。但现在也一如既往的坚持&#xff0c;坚…

基本动态规划问题

小东所在公司要发年终奖&#xff0c;而小东恰好获得了最高福利&#xff0c;他要在公司年会上参与一个抽奖游戏&#xff0c;游戏在一个6 * 6的棋盘上进行&#xff0c;上面放着36个价值不等的礼物&#xff0c;每个小的棋盘上面放置着一个礼物&#xff0c;他需要从左上角开始游戏&…

还有前景吗_喷码机行业还有前景吗 2021喷码机市场份额有多大

喷码机按照其实现的方式不同又分为&#xff0c;压电喷墨技术、压阀式喷墨技术、和热发泡喷墨技术(Thermal Inkjet Technolog)&#xff0c;简称TIJ。根据以上原理可以将喷码机分为&#xff1a;小字符喷码机&#xff0c;大字符喷码机&#xff0c;高清晰喷码机。喷码机是运用带电的…

scrapy之内蒙古自治区环境保护厅

主程序&#xff1a; # -*- coding: utf-8 -*- import re, scrapy from urllib.parse import urljoin from nmgepb.items import NmgepbItemclass BasicNmgepbSpider(scrapy.Spider):name basic_nmgepballowed_domains [nmgepb.gov.cn]start_urls [http://nmgepb.gov.cn/]def…

supervisor 守护多个进程_进程管理工具之Supervisor

相关介绍Supervisor是用Python 开发的一个client/server服务&#xff0c;是 Linux /Unix系统下的一个进程管理工具&#xff0c;不支持Windows系统。它可以很方便的监听、启动、停止、重启一个或多个进程。用Supervisor管理的进程&#xff0c;当一个进程意外被杀死&#xff0c;s…

MySQL运算符优先级顺序

待续。。。转载于:https://www.cnblogs.com/yuyue2014/p/4451035.html

yaahp层次分析法步骤_综合评价方法之层次分析法,选择再也难不倒你!

在日常生活中&#xff0c;我们常常面临着各种各样的选择。比如你想去北京、上海、广州旅游&#xff0c;但是由于种种原因&#xff0c;你只能选择一个地点去旅游&#xff0c;那么哪一种选择是最优的呢&#xff1f;有没有较为科学的方法帮助我们更好地选择呢&#xff1f;今天&…

TCP/IP TELNET SSH

快速导航 远程登录示例 关于远程登录&#xff1f; 嵌入&#xff1f; 用来控制远程服务器上运行的应用程序字符&#xff1f; 转义&#xff1f; 操作方式&#xff1f; 关于SSH&#xff1f; 远程登录示例 关于远程登录&#xff1f; 网络虚拟终端(Network Virtual Terminal,NVT)通过…

CentOs中iptables配置允许mysql远程访问

在CentOS系统中防火墙默认是阻止3306端口的&#xff0c;我们要是想访问mysql数据库&#xff0c;我们需要这个端口&#xff0c;命令如下&#xff1a; 1 /sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 3036 -j ACCEPT 我们需要保存我们的操作&#xff0c;命令如下&#xff1a; 1 /etc…

莫兰迪紫rgb_莫兰迪rgb参数_译述北京 | RGB的前世今生

译述北京 | RGB的前世今生作为服饰三大要素之一的颜色 也常是女孩们着眼关注的话题不论是和谐统一还是创意满分的色彩搭配总是能让平平无奇的衣服具有吸引力 让人耳目一新从“泫雅风”的五彩斑斓到莫兰迪色系的低饱和度以及和bm风相辅相成的田园小清新色色彩在女孩们的《时尚经…

java 解决时间相减问题

比如 Date currentTime "2011-06-20 9:23:50"; Date endTime"2011-06-21 10:33:56"; 要求的结果是 endTime - currentTime 还剩余1天1小时10分6秒&#xff1b;如何来实现这个功能&#xff1f;&#xff1f; import java.text.SimpleDateFormat; import jav…