CPU、MPU、MCU、SOC、SOPC之间的关系和区别
0 2022-05-26

在嵌入式开过程,会经常接触到一些缩写术语概念,这些概念在嵌入式行业中使用率非常高,下面我们就解释一下这些概念之间的关系和区别:

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。 

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