解读单片机和CPU的区别及意义

1.1、单片机和CPU有什么区别

（1）CPU：计算机里面用作控制、计算；

（2）单片机：单片机就是一种比较简单的cpu;常用于小家电

（3）application SoC：应用级别的cpu，性能强大的，如：智能手机、笔记本等；一般在嵌入式里面学习。

FPGA：硬件开发，做芯片;半导体行业

DSP：大量运算的领域；单片机主要是控制

CPLD：和FPGA比较像

1.2、 单片机的意义

1.2.1、单片机全球用量最大的CPU

1.2.3、物联网节点设备主控CPU：物联网底层收集信息，中间层用来传递信息，上层做信息判断、处理；

物联网底层一般用单片机。

1.2.4、单片机是其他物联网编程技术的入门基础

1.2.5、通过学习单片机学习编程语言、调试技巧、工具使用等技能

1.3、计算机的核心设备CPU

1.3.1、CPU就是一块超大规模集成电路，CPU的本质就是电路

1.3.2、CPU（Central Processing Unit，中央处理器）

（1）CPU = 运算器 + 控制器

单片机：主要做控制；

dsp：主要做运算

（2）CPU = ALU （做运算、控制）+ cache（高速缓存；电脑的缓存：一级缓存、二级缓存） + Bus（总线，连接cpu里面的各个模块）

（3）CPU = 汇编指令 + 寄存器（编程的接口）

1.3.3、CPU的工作原理

（1）CPU通过总线从存储器取出指令到内部，然后译码，然后执行

（2）一条指令包括：指令码+数据

（3）执行指令反应为一个控制操作（例如：电平高低控制灯的亮灭）或者一个数学运算

（4）给单片机编程其实就是给CPU写指令序列

1.4、集成电路的出现

（1）IC（integrated circuit，集成电路），就是使用微器件为积木，去搭建具备一定功能的一个电路板。

（2）以前没有微器件的时候，必须很大一块电路板才能实现一个电路功能（譬如一个加法器，完成加法运算）。

然后有了微器件之后，这个电路板的体积变小了，越来越小，最后小到mm级别甚至更小，我们就把这个电路做在一起，

用塑料外壳封装起来就形成了大家看到的IC芯片（里面是电路，外面是塑料壳）。

（3）芯片（IC、集成电路）其实就是：里面馅是电路，外面的壳就是绝缘体壳，里面的电路通过外壳上引出来的一些引脚（金属材料的）来与IC外部接轨。

（4）IC有多少个引脚，每一个引脚的作用是干嘛的，是IC设计制造的时候就已经决定的，我们拿到IC使用时要去读IC的数据手册来知道这个引脚怎么用。

内存相差成千上万倍！单片机和CPU的区别？

提到CPU，我们想到最多的是电脑的中央处理器，它的性能也是特别强悍的，但是在很多场合不需要如此高的性能，比如电冰箱，空调和洗衣机，它们的功能非常简单。

如果把最新的12代i5处理器塞进这些产品里面，就大材小用了。针对这些，人们又孕育了CPU的弟弟-MCU，它们各有千秋，MCU是Micro Control Unit的首字母缩写，俗称单片机。

相比于CPU,MCU在性能上进行了大幅的删减，但是也增加了很多东西，接下来我们就来说一些CPU和MCU到底有多大的差异，CPU的运行需要依靠众多的外围器件，比如主板，内存条，硬盘这些才能组成一台计算机。而MCU本身就是一台mini版的计算机，它内部集成了中央处理器,RAM,ROM,MCU,中断系统，定时器及IO接口这些。因为要应对的场合居多，所以单片机的种类也是五花八门。生产CPU的厂商主要有英特尔和AMD，而生产单片机的厂商有很多，比如意法半导体，恩智浦，微芯，英飞凌，德州仪器，宏晶，兆易创新和新唐等。

主流的CPU价格在1000-3000元之间，而单片机的价格很低廉。一般常用单片机的价格在几块钱，或者10几块钱，高档点的几十块钱。

CPU的频率大多是3-4GHz,而单片机的主流频率在8M-72MHz,相差了上百倍，在功率方面，CPU的功率主要集中在65-150W，而常用单片机的正常工作的功率差不多0.1W。在存储方面，CPU的外置RAM大多数是8-32GB，而单片机的RAM是内置的，大致在2-256KB之间。CPU的ROM现在一般多为512GB-2TB的固态硬盘，而单片机内置的ROM大小一半在16KB-2MB之间，现在的计算机几乎都是64位的，，而单片机主要是8位和32位。

虽然32位单片机流行很多年了，但是依然没有撼动8位单片机，在2018年8位单片机还占有百分之41的市场份额，销售额达78亿美元。

最后说一下通讯接口，CPU的通讯接口主要有USB,雷电，以太网口。而单片机则是12C,串口通讯，SPI这些，这就是CPU和MCU存在的一些差异，大家还知道有哪些差异呢？

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