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：
      • 是一个单芯片CPU，主要负责数据处理任务。
      • 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。
      • 通常需要外部器件的辅助，如内存、输入输出设备等。
      • 主要用于计算机、服务器、手机、平板电脑等通用计算设备上。
      • 适用于需要高性能计算和数据处理的任务。
   2. 微控制器：
      • 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。
      • 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。
      • 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。
      • 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。
      • 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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