幾乎任何新的電子產(chǎn)品都需要某種“大腦”來(lái)處理信息。問(wèn)題是你的產(chǎn)品真正需要哪種類(lèi)型的芯片？有兩種選擇：微控制器芯片（MCU）或微處理器芯片（MPU）。

英銳恩單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師介紹，顧名思義微控制器擅長(zhǎng)“控制”其他硬件組件（傳感器，開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)等），而微處理器擅長(zhǎng)非常快速地“處理”大量數(shù)據(jù)。話(huà)雖如此，微控制器也能夠處理數(shù)據(jù)，而微處理器也能夠控制其他設(shè)備。但是它們都在各自的領(lǐng)域里表現(xiàn)出色，所以選擇正確的選項(xiàng)是開(kāi)發(fā)新電子產(chǎn)品最重要的第一步。

微控制器包含的所有嵌入在單個(gè)芯片中的中央處理單元（CPU），存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備。MCU是一種高度集成的計(jì)算機(jī)芯片，設(shè)計(jì)為可以獨(dú)立運(yùn)行，而無(wú)需外部支持芯片。

微控制器內(nèi)部的中央處理單元與微處理器基本相同。因此，從根本上說(shuō)，微處理器就是CPU。另一方面，MCU包括CPU加上內(nèi)存和外圍設(shè)備，因此：

（1）微處理器（MPU）= CPU；
（2）微控制器（MCU）= CPU +內(nèi)存+外圍設(shè)備。

要記住的第一個(gè)規(guī)則是，只要有可能，就使用微控制器！僅在不可避免時(shí)才考慮使用微處理器，我建議先通過(guò)假設(shè)你的產(chǎn)品可以使用微控制器來(lái)開(kāi)發(fā)，再進(jìn)行選擇。

雖然，有些應(yīng)用程序最好與微控制器和微處理器一起搭配使用。例如，具有人工智能、面部識(shí)別、語(yǔ)音處理和復(fù)雜的圖形用戶(hù)界面的高級(jí)機(jī)器人將需要快速的微處理器。

另一方面，機(jī)器人還需要結(jié)合傳感器和電機(jī)。這些功能最好由獨(dú)立于核心微處理器的微控制器控制。微控制器將充當(dāng)與微處理器接口的子系統(tǒng)。

一、視頻

對(duì)于標(biāo)清視頻，微控制器通?？梢酝瓿扇蝿?wù)。實(shí)際上，快速的微控制器甚至可以處理720p高清晰度視頻。但是，一旦超過(guò)720p并移至1080，則有必要使用更高級(jí)的微處理器。

在視頻方面，是否多次使用微控制器或微處理器的決定取決于可用的通信接口，而不一定取決于處理速度。有許多協(xié)議可用于將相機(jī)和顯示器連接到產(chǎn)品的大腦。微控制器支持其中許多協(xié)議，但不是全部支持。

二、USB 3.0

是否要在你的產(chǎn)品中集成新的，快速的USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)？如果是這樣，你將需要將其與真正快速的微處理器相匹配。USB 2.0的最大理論速度為480 Mbits/sec（60 MB/s）。

大多數(shù)較慢的微控制器僅采用USB 2.0全速模式，其額定速率僅為12 Mbits/sec。有許多高端微控制器可以支持USB 2.0高速模式，最高速度為480 Mbits /秒。

新的USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)以5 Gbits/sec（640 MB/s）的最大吞吐速度比USB 2.0快10倍，使這些規(guī)格引人注目。

沒(méi)有可用的微控制器可以處理如此高的數(shù)據(jù)傳輸速度。如果要合并USB 3.0，則必須使用更快的微處理器。

三、超快速處理

如果你的產(chǎn)品需要快速處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)，則很可能需要微處理器。解決此要求的一種方法是將處理要求轉(zhuǎn)移到智能手機(jī)上。

例如，你可能會(huì)在設(shè)備中使用微控制器來(lái)收集必要的數(shù)據(jù)。然后，將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到移動(dòng)應(yīng)用程序以實(shí)現(xiàn)任何高級(jí)處理要求。

智能手機(jī)中的處理器顯然非?？?。對(duì)于某些應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，這可能是一個(gè)簡(jiǎn)單的技巧，它將使你能夠使用更簡(jiǎn)單，成本更低的微控制器，而不會(huì)很快耗盡電池電量。

四、圖形用戶(hù)界面（GUI）

對(duì)于簡(jiǎn)單的GUI界面，完全可以使用微控制器。但是，隨著該圖形界面的復(fù)雜性和分辨率的增加，對(duì)處理速度的需求也隨之增加。使用高端微控制器可以使你開(kāi)發(fā)一些非常復(fù)雜的用戶(hù)界面。

五、電池壽命

在節(jié)省電池壽命方面，微控制器無(wú)疑是贏家。微控制器的速度較慢意味著電流消耗更少。但是，大多數(shù)微控制器還實(shí)現(xiàn)了各種低功耗模式，從而使其可以進(jìn)入待機(jī)或睡眠狀態(tài)。電流消耗可能從運(yùn)行時(shí)的幾十或幾百毫安降至待機(jī)模式下的幾微安。外部中斷可用于喚醒微控制器。

如果電池壽命或超小尺寸對(duì)于你的產(chǎn)品至關(guān)重要，那么你很可能希望使用微控制器。這就是為什么許多智能手表都使用微控制器的原因。

六、內(nèi)存

如果你需要訪問(wèn)大量的真正快速的內(nèi)存，那么微處理器可能是你的最佳選擇。微控制器已經(jīng)嵌入了內(nèi)存，因此與微處理器相比，內(nèi)存選擇更少。

大多數(shù)微控制器可用的最大FLASH存儲(chǔ)器容量通常約為2MB。但是，可以將附加的外部FLASH存儲(chǔ)器合并到微控制器系統(tǒng)中。該存儲(chǔ)器通常通過(guò)相當(dāng)快的SPI串行接口與微控制器連接（更快的微控制器甚至支持Quad-SPI）。

你的項(xiàng)目需要大量的高速RAM內(nèi)存嗎？然后，你可能需要一個(gè)微處理器。向微控制器系統(tǒng)添加高速DDR RAM存儲(chǔ)器不切實(shí)際，這是微處理器的領(lǐng)域。

七、操作系統(tǒng)

MCU和MPU之間的一個(gè)主要區(qū)別是微處理器需要操作系統(tǒng)，例如Windows，Android或Linux。另一方面，微控制器無(wú)需操作系統(tǒng)即可直接運(yùn)行固件。

這并不意味著MCU無(wú)法運(yùn)行操作系統(tǒng)，但是選擇范圍通常僅限于某種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，操作系統(tǒng)需要相當(dāng)多的處理器開(kāi)銷(xiāo)和內(nèi)存。例如，運(yùn)行完整的操作系統(tǒng)，例如Windows，Android或Linux，將需要占用300+ DMIPS的處理器速度。而RTOS可能只需要大約50 DMIPS的處理速度，而OS內(nèi)核則需要幾kB的內(nèi)存。

以上就是英銳恩單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師分享的分析微控制器和微處理器哪種更適合你的電子產(chǎn)品。英銳恩專(zhuān)注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)、運(yùn)放芯片和模擬開(kāi)關(guān)。