
处理器
处理器通常指微处理器、微控制器和数字信号处理器这三种类型的芯片。微处理器(MPU)通常代表一个功能强大的CPU,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。最常见的微处理器是Motorola的68K系列和Intel的X86系列。早期的微控制器是将一个计算机集成到一个芯片中,实现嵌入式应用,故称单片机(single chip microcomputer)。随后,为了更好地满足控制领域的嵌入式应用,单片机中不断扩展一些满足控制要求的电路单元。目前,单片机已广泛称作微控制器(MCU)。
也有由微处理器发展的微控制器,比如,Intel的386EX就是很成功的80386微处理器的微控制器版本。它与嵌入式应用的微处理器一样,也称为嵌入式微处理器。嵌入式处理器的高端产品有:Advanced RISC Machines公司的ARM、Silicon Graphics公司的MIPS、IBM和Motorola的Power PC 、Intel的X86和i960芯片、AMD的Am386EM、Hitachi的SH RISC芯片。
数字信号处理器(DSPs)里的CPU是专门设计用来极快地进行离散时间信号处理计算的,比如那些需要进行音频和视频通信的场合。DSPs内含乘加器,能比其它处理器更快地进行这类运算。最常见的是TI的TMS320CXX系列和Motorola的5600X系列。

中央处理器,或简称为处理器,英文缩写为CPU,即Central Processing Unit,是电子计算机(港译-电子计算器)的主要设备之一,其功能主要是解译计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU为电子计算机设计提供了基本的数字计算特性。CPU、存储设备和输入/输出设备是现代微型电脑的三大核心部件。由集成电路制造的CPU通常称为微型处理器。从20世纪70年代中期开始,单芯片微型处理器几乎取代了所有其他类型的CPU,今天CPU这个术语几乎成为了所有微型处理器的代称
微处理器和微控制器
微处理器和微控制器都是源自相同的基本理念。它们是由同一群人创造,而且也是卖给同一类型的系统设计师和程序员。那么,到底这两者之间的区别是什么呢?我们就通过对于这两者的概念的了解,和对它们的对比之中来更加深刻的了解一下微处理器和微控制器。
微处理器
微处理器,这个术语已被人熟知。它实际上就是一个通用的数字计算机中央处理器(CPU)。尽管通常被称为 “电脑芯片”。另外,微处理器其实并不是一个完整的数字计算机
下图显示了一个关于微处理器CPU的框图。它包含了一个算术逻辑单元(ALU)、一个程序计数器(PC)、栈指示器(SP)、一些工作寄存器、一个时钟计时电路和中断电路。

为了做一个完整的微型电子计算机,人们必须要添加内存。通常有只读存储器(ROM)和随机存取的数据存储器(RAM),内存解码器,一个振荡器和大量的输入/输出(I / O)设备,例如并行和串行数据端口。另外,还有一些专用设备,如中断处理程序或计数器,也许会被添加进CPU,从而从原来的浪费时间计算和定时安排杂务等方面减轻了CPU的负担。除此以外,用大容量的存储设备,通常还有一个软盘驱动器和I/ 0外围设备,比如键盘和显示器来装备微机,就能够产生一个可以应用于一系列通用的软件应用程序的小型电脑。
在描述微处理器的设计时的关键术语是“通用的”。微处理器CPU的硬件设计是被安排成能使一个小的或非常大的系统都可以作为应用程序的要求配置在CPU周围。这个内部的CPU的体系架构,就和操作那个体系架构的合成的机器代码一样,是全面的,但是又要能够尽可能的灵活。
微处理器的主要用途是为了获取数据,并对那些数据进行大量的计算处理。同时,将这些计算存储在一个大容量存储器或者显示处理结果供人们使用。这个微处理器所使用的程序都存储在大容量存储器里,除此以外,还加载到RAM作为用户指导。但是其中也有一些微处理器程序存储在ROM。那些以ROM为基础的程序主要是小型固定程序,这些程序运转外围设备和其他与系统相连接的固定设备。微处理器的设计是由人们想让它尽可能扩展的希望所推动的,期待它能够在商业市场上获得成功。
微控制器
下图显示了一个典型的微控制器(单片机)框图,也就是一个真正的电脑芯片。设计包含了在微处理器CPU所发现的所有特性:ALU、PC、SP和寄存器,同时它还添加了制作一个完整的计算机所需要的其它功能,比如说:ROM、RAM、并行I / O、串行I / O、计数器和一个时钟电路。

如同微处理器,微控制器是一种多用途的装置。它旨在获取数据,执行有限的关于这些数据的计算,还有控制基于这些数据的外界环境。微控制器的主要用途是通过一个储存在ROM里的固定的程序来操控机器,同时这并不会转换系统的整个生命周期。
反射镜的微控制器在微处理器上的设计方法:让一个单一的设计,可被运用于各种应用程序,同时希望被尽可能多的出售。微处理器的设计通过拥有一个非常灵活和广泛的多字节指令系统达到了这个目标。这些指令工作在一个硬件配置中运行,从而实现大量内存和I / O连接到附在集成电路程序包的地址和数据总线。微处理器的许多活动是通过从CPU的外部存储器移动代码和数据。这体系结构特征能通过编程让工作寄存器参与内存访问过程,而且指令系统旨在推进这个活动,从而提高运行速度。而那些连接微处理器和外部存储器的接口类型是唯一的,每一个接口都有其单一的功能。数据以字节来处理,或者是以更大的规格。
微控制器的设计使用一个更有限的单一的双字节指令,这个指令用于从内存储器移动代码和数据到ALU。许多指令都与集成电路程序包上的接口相连接。这些接口是“可程序化的”。它们能够依赖电脑程序设计师的期望拥有数个不同的功能。
微控制器涉及从各自接口存取数据使数据。那些体系结构和指令系统被充分利用来以比特和字节(单位)优化处理数据。

为什么在计算机控制系统中要加入A/D和D/A?

