Differenze tra microprocessore e microcontrollore

Le differenze tra microprocessore e microcontrollore riguardano soprattutto la presenza o assenza di periferiche e altri dispositivi

Le differenze tra microprocessore e microcontrollore sono molte. Siete sicuri di conoscerle tutte? La più importante è che un microprocessore è la parte centrale di un computer, ma ha bisogno di altre integrazioni per poter funzionare, tra cui le periferiche di ingresso e uscita; un microcontrollore, invece, non ha bisogno di altri componenti, ma ha capacità di calcolo ridotte. Scopri in questo articolo le altre differenze…

Microprocessori e microcontrollori: qualche definizione

Quali sono le differenze tra microprocessore e microcontrollore? Il primo potrebbe essere definito come il “cuore” di un computer, fisso o portatile che sia. Dal punto di vista tecnico è l’integrazione di una serie di funzioni in un unico pacchetto IC ed è un componente che ha bisogno di numerose integrazioni esterne aggiuntive per poter funzionare, tra le quali la memoria, un oscillatore di clock, periferiche di ingresso e uscita. Inventato nel 1971, il microprocessore è attualmente l’implementazione fisica più comune di una CPU, ed è utilizzato su quasi tutti i computer e i dispositivi digitali come telefoni cellulari e scanner.

Un microcontrollore, invece, riunisce tutti gli elementi all’interno di un unico piccolo contenitore, e in teoria non ha bisogno di altri componenti esterni per poter funzionare. Tutto è infatti racchiuso in un unico chip, compresa la memoria per il programma, la memoria RAM, l’oscillatore di clock, il circuito di reset e le periferiche.

Le capacità di calcolo di un microcontrollore sono estremamente ridotte. Ad esempio la memoria RAM è formata da qualche centinaio di celle, e di solito non è espandibile. I microprocessori, al contrario, possono essere usati per effettuare elaborazioni complesse su grandi quantità di informazioni. Tra le tipiche applicazioni di un microcontrollore ci possono essere gli antifurti, gli strumenti di misurazione, quelli per la regolazione della luminosità, i carica batterie e i trasmettitori/ricevitori. Per questi motivi, i microcontrollori sono progettati per eseguire un piccolo insieme di funzioni specifiche, ad esempio nel caso di un Digital Signal Processor, che svolge un piccolo insieme di funzioni di elaborazione del segnale ed è ampiamente utilizzato per regolare i freni su tutte e quattro le ruote, o per regolare l’aria condizionata in auto.

Invece un microprocessore esegue una vasta gamma di compiti in un PC e può essere considerato il “motore” di elaborazione dei dati, racchiuso in un unico circuito integrato, capace di leggere, elaborare e scrivere informazioni in una memoria o in altri dispositivi digitali. La costruzione dei microprocessori fu resa possibile dall’avvento della tecnologia LSI, fondata sulla nuova tecnologia “Silicon Gate Technology” sviluppata nel 1968 da un italiano, Federico Faggin della Fairchild. Con l’integrazione di una CPU completa in un solo chip permise di ridurre di molto il costo dei computer. Secondo la legge di Moore, il numero di transistor integrabili sullo stesso chip dovrebbe raddoppiare ogni 18 mesi e l’evoluzione del microprocessore ha seguito con buona approssimazione questa regola.

Altre differenze tra microprocessori e microcontrollori

Il microcontrollore, quindi, è un dispositivo elettronico integrato su singolo chip e viene utilizzato generalmente in sistemi cosiddetti “embedded”, cioè per applicazioni specifiche di controllo digitale. È progettato per interagire direttamente con il mondo esterno tramite un programma residente nella propria memoria interna e mediante l’uso di pin specializzati o configurabili dal programmatore. I microcontrollori sono disponibili in tre fasce di capacità elaborativa: 8 bit, 16 bit e 32 bit. Per i microcontrollori sono rilasciati sistemi di sviluppo amatoriali e professionali anche in modalità open source. A differenza dei microprocessori, il microcontrollore è progettato per avere la massima autosufficienza funzionale ed ottimizzare il rapporto tra il costo e le prestazioni in uno specifico settore di utilizzo.

Anche l’esecuzione delle applicazioni si basa su un’architettura hardware diversa da quella che utilizzano i microprocessori. Mentre questi ultimi eseguono i programmi applicativi sfruttando dispositivi di memoria di massa o a memoria volatile, i microcontrollori eseguono il programma applicativo che è solitamente memorizzato su un dispositivo di memoria ROM.

7 Comments

  1. @Facebook 5 ottobre 2010
  2. @Facebook 5 ottobre 2010
  3. @Facebook 4 ottobre 2010
  4. Rossella De Marchi 4 ottobre 2010
  5. Maurizio S. 5 ottobre 2010
  6. Emanuele 1 febbraio 2012
  7. @Facebook 4 ottobre 2010

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