處理器的出現(xiàn)為智能設備提供了基礎，每一枚處理器都在發(fā)揮著重要作用。為增進大家對處理器的認識，本文將對微處理器、微處理器的發(fā)展趨勢以及微處理器與微控制器的區(qū)別予以介紹。如果你對處理器具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、微處理器

微處理器與傳統(tǒng)的中央處理器相比，具有體積小、重量輕和容易模塊化等優(yōu)點。微處理器的基本組成部分有：寄存器堆、運算器、時序控制電路，以及數(shù)據(jù)和地址總線。

自從人類1947年發(fā)明晶體管以來，50多年間半導體技術經(jīng)歷了硅晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路、甚大規(guī)模集成電路等幾代，發(fā)展速度之快是其他產(chǎn)業(yè)所沒有的。半導體技術對整個社會產(chǎn)生了廣泛的影響，因此被稱為“產(chǎn)業(yè)的種子”。中央處理器是指計算機內(nèi)部對數(shù)據(jù)進行處理并對處理過程進行控制的部件，伴隨著大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展，芯片集成密度越來越高，CPU可以集成在一個半導體芯片上，這種具有中央處理器功能的大規(guī)模集成電路器件，被統(tǒng)稱為“微處理器”。需要注意的是：微處理器本身并不等于微型計算機，僅僅是微型計算機的中央處理器。

微處理器已經(jīng)無處不在，無論是錄像機、智能洗衣機、移動電話等家電產(chǎn)品，還是汽車引擎控制，以及數(shù)控機床、導彈精確制導等都要嵌入各類不同的微處理器。微處理器不僅是微型計算機的核心部件，也是各種數(shù)字化智能設備的關鍵部件。國際上的超高速巨型計算機、大型計算機等高端計算系統(tǒng)也都采用大量的通用高性能微處理器建造。

二、微處理器發(fā)展趨勢

單芯片多微處理器將多個功能結構不同或多個功能結構相同的微處理器集成在一個芯片上，甚至將整個系統(tǒng)集成在一個芯片上。

多線程結合指令級現(xiàn)場交換和順序調度技術，是數(shù)據(jù)流模型和馮·諾依曼模型的有機結合。以線程作為執(zhí)行調度的基本單位，多個線程按數(shù)據(jù)流驅動的方式并發(fā)地執(zhí)行，達到在一個物理微處理器上實現(xiàn)多個邏輯微處理器，提高執(zhí)行效率。

微處理器存儲器耦合將微處理器和存儲器集成在一個芯片上，以提供充足的存儲帶寬和極大的并行性。

可重構計算結構將FPGA技術和微處理器技術相結合，且在一個芯片上用可重構邏輯依據(jù)計算需求構造多個簡單微處理器的連接，實現(xiàn)高度并行的體系結構。

三、微處理器與微控制器區(qū)別

1.硬件結構。微處理器是一個單芯片CPU，而微控制器則在一塊集成電路芯片中集成了CPU和其他電路，構成了一個完整的微型計算機系統(tǒng)。

除了CPU，微控制器還包括ram、rom一個串行接口、一個并行接口，計時器和中斷調度電路。雖然片上ram的容量比普通微型計算機系統(tǒng)還要小，但是這并未限制微控制器的使用。

2、應用領域。微處理器通常作為微型計算機系統(tǒng)中的CPU使用。其設計正是針對這樣的應用，這也是微處理器的優(yōu)勢所在。然而，微控制器通常用于面向控制的應用。其系統(tǒng)設計追求小型化，盡可能減少元器件數(shù)量。在過去，這些應用通常需要用數(shù)十個甚至數(shù)百個數(shù)字集成電路來實現(xiàn)。

3、指令集特征。微處理器的指令集增強了處理功能，使其擁有強大的尋址模式和適于操作大規(guī)模數(shù)據(jù)的指令。微處理器的指令可以對半字節(jié)、字節(jié)、字，甚至雙字進行操作。通過使用地址指針和地址偏移，微處理器提供了可以訪問大批數(shù)據(jù)的尋址模式。自增和自減模式使得以字節(jié)、字或雙字為單位訪問數(shù)據(jù)變得非常容易。

微控制器的指令集適用于輸入輸出控制。例如，電磁鐵控制著馬達的開關，而電磁鐵由一個1位的輸出端口控制。微控制器具有設置和清除單位的指令，也能執(zhí)行其他面向位的操作，如對“位”進行邏輯和異或的運算，根據(jù)標志位跳轉等。

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