CPU、MPU、MCU和SOC学习笔记

CPU

1. CPU是Central Processing Unit的缩写
2. 计算机的运算控制核心就是CPU
3. CPU是由运算器、控制器和寄存器及相应的总线构成
4. 众所周知的三级流水线：取址、译码、执行的对象就是CPU
5. 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，然后执行指令。
6. 而计算机的可编程性其实就是指对CPU的编程。

MPU-微处理器-ARM                     

1. MPU是Micro Processor Unit的缩写
2. 指微处理器（这里要注意不是微控制器，很多人会把微处理器和微控制器混淆）
   1. 微处理器：
   2. 是一个单芯片CPU，主要负责数据处理任务。
   3. 基本组成部分包括寄存器堆、运算器、时序控制电路，以及数据和地址总线。
   4. 通常需要外部器件的辅助，如内存、输入输出设备等。
   5. 主要用于计算机、服务器、手机、平板电脑等通用计算设备上。
   6. 适用于需要高性能计算和数据处理的任务。
   7. 微控制器：
   8. 在一块集成电路芯片中集成了CPU和其他电路，构成了一个完整的微型计算机系统。
   9. 除了CPU，还包含RAM、ROM、串行接口、并行接口、计时器和中断调度电路等。
   10. 这些组件都集成在一块集成电路上，使得微控制器可以独立地执行控制任务。
   11. 主要用于嵌入式系统、汽车电子、家电、工业控制、医疗设备、智能家居等领域。
   12. 适用于实时控制和监控任务，能够独立完成对输入/输出设备的控制。
3. 微处理器通常代表功能强大的CPU（可理解为增强型的CPU），这种芯片往往是计算机和高端系统的核心CPU。
4. 例如嵌入式开发者最熟悉的ARM的Cortex-A芯片，他们都属于MPU。
5. 直接放代码是运行不了的，因为它本质上只是增强版的CPU，必须添加相应的RAM和ROM。   

MCU-微控制器-51-32

1. MCU是Micro Control Unit的缩写，指微控制器
2. 随着大规模集成电路的出现及发展，把计算机的CPU、RAM、ROM、定时器和输入输出I/O引脚集成在一个芯片上，比如51，STC、Cortex-M这些芯片，它们的内部除了CPU外还包含了RAM和ROM，可直接添加简单的器件（电阻，电容）等构成最小系统就可以运行代码了。
3. 而像ARM（Cortex-A系列）直接放代码是运行不了的，因为它本质上只是增强版的CPU，必须添加相应的RAM和ROM。
4. 集成了整个计算机系统，可以直接加简单的外围器件

SOC

1. SOC是System on Chip的缩写，指的是片上系统
2. 可以这样对比来看：MCU只是芯片级的芯片，而SOC是系统级的芯片
3. 它集成了MCU和MPU的优点，即拥有内置RAM和ROM的同时又像MPU那样强大，它可以存放并运行系统级别的代码，也就是说可以运行操作系统（以Linux OS为主）

SOPC

1. SOPC是System On a Programmable Chip的缩写，即 可编程片上系统
2. SOPC与MCU、MPU、SOC最明显的区别在于：可更改硬件配置，也就是说自己构造芯片。

3. 举个例子说明便于理解，单片机的硬件配置是固化好了的， 我们能够编程修改的就是软件配置，本来是串口通信功能，通过修改代码变成AD采样功能，也就是说硬件配置是固定了的，我们只能通过修改软件来选择其中的一项或多项功能；而SOPC可以修改硬件配置信息使其成为相应的芯片，可以是MCU，也可以是SOC

微处理器和微控制器我今天才知道是不一样的——–很6

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作者：m0_63052064