MPU與CPU區(qū)別有哪些？

　　處理器通常指微處理器、微控制器和數(shù)字信號處理器這三種類型的芯片。

　　微處理器(MPU)通常代表一個功能強(qiáng)大的CPU，但不是為任何已有的特定計算目的而設(shè)計的芯片。這種芯片往往是個人計算機(jī)和高端工作站的核心CPU。最常見的微處理器是Motorola的68K系列和Intel的X86系列。

　　早期的微控制器是將一個計算機(jī)集成到一個芯片中，實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用，故稱單片機(jī)(single chip microcomputer)。

　　隨后，為了更好地滿足控制領(lǐng)域的嵌入式應(yīng)用，單片機(jī)中不斷擴(kuò)展一些滿足控制要求的電路單元。目前，單片機(jī)已廣泛稱作微控制器(MCU)。

　　也有由微處理器發(fā)展的微控制器。比如，Intel的386EX就是很成功的80386微處理器的微控制器版本。它與嵌入式應(yīng)用的微處理器一樣，也稱為嵌入式微處理器。

　　嵌入式處理器的高端產(chǎn)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。

　　數(shù)字信號處理器(DSPs)里的CPU是專門設(shè)計用來極快地進(jìn)行離散時間信號處理計算的，比如那些需要進(jìn)行音頻和視頻通信的場合。

　　DSPs內(nèi)含乘加器，能比其它處理器更快地進(jìn)行這類運(yùn)算。最常見的是TI的TMS320CXX系列和Motorola的5600X系列。

　　嵌入式系統(tǒng)(embedded system)是計算機(jī)硬件和軟件的集合體。它包括一個處理器，涉及對硬件的直接控制，是為了嵌入到對象體系中完成某種特定的功能而設(shè)計的，是嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)的簡稱。如微波爐是很好的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例：用處理器和軟件幫助人們做飯。嵌入式系統(tǒng)和家里的微機(jī)(個人計算機(jī))形成了鮮明的對比。

　　同樣是計算機(jī)硬件和軟件，個人計算機(jī)卻不是用來完成某個特定功能的，相反，它可以做各種不同的事情。因此，很多人用計算機(jī)的通用性來區(qū)分通用計算機(jī)(通用微機(jī))和嵌入式系統(tǒng)這種專用計算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)可以是微控制器(單片機(jī))或是以微處理器為主構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng)，也包括數(shù)字信號處理器(DSPs)構(gòu)成的系統(tǒng)和片上系統(tǒng)SoC(System on Chip)。

　　單片機(jī)是專門用作嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的單芯片型計算機(jī)。為了不斷擴(kuò)展的嵌入式應(yīng)用要求，不斷在片內(nèi)擴(kuò)展?jié)M足控制需要的各種單元電路，而形成目前廣泛使用的微控制器。因此，單片機(jī)(微控制器)是一個典型的普及型的嵌入式系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兂饲度胧綉?yīng)用之外沒有其他用途。

　　MPU與CPU區(qū)別如下：

一、概念的不同

　　MPU指微處理器和內(nèi)存保護(hù)單元。MPU是單一的一顆芯片，而芯片組則由一組芯片所構(gòu)成，稱作北橋芯片和南橋芯片。在計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，CPU是對計算機(jī)的所有硬件資源進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運(yùn)算的核心硬件單元。CPU是計算機(jī)的運(yùn)算和控制核心。

二、結(jié)構(gòu)的差異

　　MPU微處理器的功能結(jié)構(gòu)主要包括運(yùn)算器、控制器、寄存器三部分。CPU在結(jié)構(gòu)功能方面有了很大的提升空間，中央處理器以運(yùn)算器、控制器為主要裝置，逐漸擴(kuò)散為邏輯運(yùn)算、寄存控制、程序編碼、信號收發(fā)等。

　　MPU和MCU是微處理器與嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域比較重要也比較容易混淆的兩個概念。

　　然而和很多技術(shù)名詞一樣，這兩個技術(shù)名詞長期以來在國內(nèi)被混淆得比較嚴(yán)重。這一方面由于我國是技術(shù)后發(fā)國，這些概念本來也是從國外引進(jìn)的，在引進(jìn)過程中由于翻譯和傳播的問題有不到位的理解。

　　另一方面是由于很多教材、資料編寫過程中存在不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤剑瑢?dǎo)致以訛傳訛。甚至很多大學(xué)老師在解釋這兩個概念的時候都一頭霧水，進(jìn)一步混淆了這兩個概念。

　　很多資料啰嗦了半天，列舉了很多MPU和MCU的差別，其實(shí)都是舍本逐末。要搞清楚這兩個概念的區(qū)別其實(shí)還是需要從處理器技術(shù)的演進(jìn)歷史和兩種器件的定位角度上來分析和理解。

　　MPU的全稱叫Micro Processor Unit，

　　MCU的全稱是Mirco Controller Unit。

　　首先這兩個詞都有一個Micro開頭，其實(shí)這就表明了這是計算/控制單元小型化后出現(xiàn)的技術(shù)。事實(shí)上，這是由于集成電路進(jìn)步帶來的計算機(jī)系統(tǒng)集成程度提高的結(jié)果。使得原來有多片分立的元件組成的計算機(jī)系統(tǒng)向高度集成化發(fā)展，多個芯片/元件的功能在向一顆芯片集中。這是一個大的技術(shù)演進(jìn)的背景。

　　但在技術(shù)演進(jìn)過程中，出現(xiàn)了兩種不同的需求。這兩種需求就是“以軟制硬”和“以硬助軟”兩種模式。這在我的專欄里有一個系列，有興趣的朋友可以去擴(kuò)展閱讀一下。所謂以軟制硬，就是通過運(yùn)行一段軟件/程序來控制硬件，也就是所謂的程控。在這種使用模式中，計算機(jī)系統(tǒng)不承擔(dān)主要的工作負(fù)載，而主要是起輔助/協(xié)調(diào)/控制作用。