微控制器和微处理器：哪种更适合你的电子产品？

几乎任何新的电子产品都需要某种“大脑”来处理信息。问题是你的产品真正需要哪种类型的芯片？有两种选择：微控制器芯片（MCU）或微处理器芯片（MPU）。

英锐恩单片机开发工程师介绍，顾名思义微控制器擅长“控制”其他硬件组件（传感器，开关，电动机等），而微处理器擅长非常快速地“处理”大量数据。话虽如此，微控制器也能够处理数据，而微处理器也能够控制其他设备。但是它们都在各自的领域里表现出色，所以选择正确的选项是开发新电子产品最重要的第一步。

微控制器包含的所有嵌入在单个芯片中的中央处理单元（CPU），存储器和外围设备。MCU是一种高度集成的计算机芯片，设计为可以独立运行，而无需外部支持芯片。

微控制器内部的中央处理单元与微处理器基本相同。因此，从根本上说，微处理器就是CPU。另一方面，MCU包括CPU加上内存和外围设备，因此：

（1）微处理器（MPU）= CPU；
（2）微控制器（MCU）= CPU +内存+外围设备。

要记住的第一个规则是，只要有可能，就使用微控制器！仅在不可避免时才考虑使用微处理器，我建议先通过假设你的产品可以使用微控制器来开发，再进行选择。

虽然，有些应用程序最好与微控制器和微处理器一起搭配使用。例如，具有人工智能、面部识别、语音处理和复杂的图形用户界面的高级机器人将需要快速的微处理器。

另一方面，机器人还需要结合传感器和电机。这些功能最好由独立于核心微处理器的微控制器控制。微控制器将充当与微处理器接口的子系统。

一、视频

对于标清视频，微控制器通常可以完成任务。实际上，快速的微控制器甚至可以处理720p高清晰度视频。但是，一旦超过720p并移至1080，则有必要使用更高级的微处理器。

在视频方面，是否多次使用微控制器或微处理器的决定取决于可用的通信接口，而不一定取决于处理速度。有许多协议可用于将相机和显示器连接到产品的大脑。微控制器支持其中许多协议，但不是全部支持。

二、USB 3.0

是否要在你的产品中集成新的，快速的USB 3.0标准？如果是这样，你将需要将其与真正快速的微处理器相匹配。USB 2.0的最大理论速度为480 Mbits/sec（60 MB/s）。

大多数较慢的微控制器仅采用USB 2.0全速模式，其额定速率仅为12 Mbits/sec。有许多高端微控制器可以支持USB 2.0高速模式，最高速度为480 Mbits /秒。

新的USB 3.0标准以5 Gbits/sec（640 MB/s）的最大吞吐速度比USB 2.0快10倍，使这些规格引人注目。

没有可用的微控制器可以处理如此高的数据传输速度。如果要合并USB 3.0，则必须使用更快的微处理器。

三、超快速处理

如果你的产品需要快速处理复杂的数据，则很可能需要微处理器。解决此要求的一种方法是将处理要求转移到智能手机上。

例如，你可能会在设备中使用微控制器来收集必要的数据。然后，将这些数据转移到移动应用程序以实现任何高级处理要求。

智能手机中的处理器显然非常快。对于某些应用程序来说，这可能是一个简单的技巧，它将使你能够使用更简单，成本更低的微控制器，而不会很快耗尽电池电量。

四、图形用户界面（GUI）

对于简单的GUI界面，完全可以使用微控制器。但是，随着该图形界面的复杂性和分辨率的增加，对处理速度的需求也随之增加。使用高端微控制器可以使你开发一些非常复杂的用户界面。

五、电池寿命

在节省电池寿命方面，微控制器无疑是赢家。微控制器的速度较慢意味着电流消耗更少。但是，大多数微控制器还实现了各种低功耗模式，从而使其可以进入待机或睡眠状态。电流消耗可能从运行时的几十或几百毫安降至待机模式下的几微安。外部中断可用于唤醒微控制器。

如果电池寿命或超小尺寸对于你的产品至关重要，那么你很可能希望使用微控制器。这就是为什么许多智能手表都使用微控制器的原因。

六、内存

如果你需要访问大量的真正快速的内存，那么微处理器可能是你的最佳选择。微控制器已经嵌入了内存，因此与微处理器相比，内存选择更少。

大多数微控制器可用的最大FLASH存储器容量通常约为2MB。但是，可以将附加的外部FLASH存储器合并到微控制器系统中。该存储器通常通过相当快的SPI串行接口与微控制器连接（更快的微控制器甚至支持Quad-SPI）。

你的项目需要大量的高速RAM内存吗？然后，你可能需要一个微处理器。向微控制器系统添加高速DDR RAM存储器不切实际，这是微处理器的领域。

七、操作系统

MCU和MPU之间的一个主要区别是微处理器需要操作系统，例如Windows，Android或Linux。另一方面，微控制器无需操作系统即可直接运行固件。

这并不意味着MCU无法运行操作系统，但是选择范围通常仅限于某种实时操作系统（RTOS）。对于初学者来说，操作系统需要相当多的处理器开销和内存。例如，运行完整的操作系统，例如Windows，Android或Linux，将需要占用300+ DMIPS的处理器速度。而RTOS可能只需要大约50 DMIPS的处理速度，而OS内核则需要几kB的内存。

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的分析微控制器和微处理器哪种更适合你的电子产品。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发，提供8位单片机、16位单片机、32位单片机、运放芯片和模拟开关。