嵌入式系统的微处理器选择

微处理器单元（MPU）

微处理器单元（MPU）是一种集成电路（IC），主要功能是执行计算机系统中的指令集，是计算机的核心器件，通常被认为是系统的大脑，负责处理和执行各种计算、控制和操作，包含程序代码执行、数据检索／发送到内存，以及对数据应用数学计算的逻辑。微处理器又被称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU），是计算机最重要的部分之一。

微处理器的主要功能包括计算能力，用来执行各种数学和逻辑计算，它能够处理大量的数据并执行复杂的计算，这使得计算机能够执行各种应用程序。此外，微处理器包含一个控制单元，负责解释和执行存储在内存中的指令。

微处理器的运行速度通常由频率来衡量，表示每秒执行的时钟周期数，频率越高，处理器的运行速度越快，代表能够在同一时间内处理更多的指令。目前现代微处理器通常采用多核技术，意味着它们包含多个处理内核，这使得处理器能够同时处理多个任务，提高总体性能和多任务处理效能。

另一方面，微处理器还包含高速缓存，用于暂存常用的指令和数据，以提高访问速度。高速缓存有助于减少从主存储器中读取数据的需求，提高系统性能。使用微处理器进行设计时，通常必须先依据想使用的指令集架构（RISC-V、x86和ARM），来选择合适的微处理器。微处理器主要用在服务器、工作站、计算机、移动设备、电玩机台等产品。

微控制器更容易被系统集成

微控制器（MCU）是一种嵌入式系统中的集成电路，虽然微控制器的性能低于微处理器，但它更容易被系统集成，而且价格也更低。微控制器的功能主要包含一个或多个处理内核，负责执行嵌入在其内部的程序代码，这些处理器通常具有较低的频率速度，但足以处理特定的应用。此外，微控制器通常包含内部闪存，用于存储程序代码，以及随机存取存储器（RAM），用于暂存运行时的数据。

微控制器还具有输入／输出接口，可连接外部设备，例如传感器、显示器、通信接口等，这些接口允许微控制器与外界进行数据交换。微控制器通常还包含内建的定时器和计数器，用于执行定时任务、计数脉冲或产生时序信号。

微控制器能够透过不同的通信协议，如UART、SPI、I²C等，与其他设备进行数据交换，并包含电源管理电路，能够有效地管理能耗，以延长电池寿命或节省电能。此外，部分微控制器可能内建特定应用的专用硬件，例如模拟-数字转换器（ADC）、数字-模拟转换器（DAC）、PWM控制（脉冲宽度调变）等，以支持各种应用需求。