概念

1.1 CPU(Central Processing Unit)

CPU(Central Processing Unit)，是一臺計算機(jī)的運算核心和控制核心。CPU由運算器、控制器和寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。眾所周知的三級流水線：取址、譯碼、執(zhí)行的對象就是CPU，差不多所有的CPU的運作原理可分為四個階段：提取(Fetch)、解碼(Decode)、執(zhí)行(Execute)和寫回(Writeback)。 CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，并對指令譯碼，并執(zhí)行指令。所謂的計算機(jī)的可編程性主要是指對CPU的編程。

1.2 MPU (Micro Processor Unit)

MPU (Micro Processor Unit)，叫微處理器(不是微控制器MCU，很多人會把微處理器和微控制器混淆)，通常代表一個功能強大的CPU(暫且理解為增強版的CPU吧),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。例如Intel 的X86，ARM的一些Cortex-A芯片如飛思卡爾i.MX6、全志A20、TI AM335X等都屬于MPU。

1.3 MCU(Micro Control Unit)

MCU(Micro Control Unit)：叫微控制器，其實就是我們平常說的單片機(jī)。是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時計數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的芯片，比如51、STC、AVR、Cortex-M這些芯片，內(nèi)部除了CPU外還有RAM、ROM，也就是在一塊芯片中集成了整個計算機(jī)系統(tǒng)，可以直接加簡單的外圍器件(電阻，電容)就可以運行代碼了。它本質(zhì)上仍是一個完整的單片機(jī)，有處理器，有各種接口，所有的開發(fā)都是基于已經(jīng)存在的系統(tǒng)架構(gòu)，應(yīng)用者要做的就是開發(fā)軟件程序和加外部設(shè)備。而像ARM（Cortex-A系列）直接放代碼是運行不了的，因為它本質(zhì)上只是增強版的CPU，必須添加相應(yīng)的RAM和ROM。

1.4 SoC(System on Chip)

SoC(System on Chip，整體的一個電路系統(tǒng)，完成一個具體功能的東西)：指的是片上系統(tǒng)，MCU只是芯片級的芯片，而SoC是系統(tǒng)級的芯片，它既MCU那樣有內(nèi)置RAM、ROM同時又像MPU那樣強大，不單單是放簡單的代碼，可以放系統(tǒng)級的代碼，也就是說可以運行操作系統(tǒng)（以Linux OS為主）(將就認(rèn)為是MCU集成化與MPU強處理力各優(yōu)點二合一)。

1.5 SoPC(System On a Programmable Chip)

與上述幾項概念相比，SoPC的出現(xiàn)頻率并不是那么高，但這并不影響它的重要性。SOPC是System On a Programmable Chip的縮寫，即 可編程片上系統(tǒng)，SoPC與MCU、MPU、SoC最明顯的區(qū)別在于：可更改硬件配置，也就是說自己構(gòu)造芯片。

舉個例子說明便于理解，單片機(jī)的硬件配置是固化好了的， 我們能夠編程修改的就是軟件配置，本來是串口通信功能，通過修改代碼變成AD采樣功能，也就是說硬件配置是固定了的，我們只能通過修改軟件來選擇其中的一項或多項功能；而SoPC可以修改硬件配置信息使其成為相應(yīng)的芯片，可以是MCU，也可以是SoC。

區(qū)別

2.1 MCU和MPU的區(qū)別

MCU在一塊芯片中集成了整個計算機(jī)系統(tǒng)，可以直接加簡單的外圍器件(電阻，電容)就可以運行代碼了。它本質(zhì)上仍是一個完整的單片機(jī)，有處理器，有各種接口，所有的開發(fā)都是基于已經(jīng)存在的系統(tǒng)架構(gòu)，應(yīng)用者要做的就是開發(fā)軟件程序和加外部設(shè)備。

MPU如ARM的Cortex-A系列，直接放代碼是運行不了的，因為它本質(zhì)上只是增強版的CPU，必須添加相應(yīng)的RAM和ROM。

2.2 CPU與SoC的區(qū)別

SoC可以認(rèn)為是將MCU集成化與MPU強處理力各優(yōu)點二合一，其中MCU是CPU集成了各類外設(shè)，MPU是增強版的CPU?？梢詮南聢D中直觀地看出CPU與SoC的區(qū)別。

目前芯片的發(fā)展方向是從CPU到SoC，現(xiàn)在已經(jīng)沒有純粹的CPU了，都是SoC。ARM出賣的內(nèi)核其實就是CPU(當(dāng)然還需要總線)，各種外設(shè)是半導(dǎo)體廠商自己添加的。

2.3 SoPC與MCU、MPU、SoC的區(qū)別

SoPC與MCU、MPU、SoC最明顯的區(qū)別在于：可更改硬件配置，也就是說自己構(gòu)造芯片。

舉個例子說明便于理解，單片機(jī)的硬件配置是固化好了的， 我們能夠編程修改的就是軟件配置，本來是串口通信功能，通過修改代碼變成AD采樣功能，也就是說硬件配置是固定了的，我們只能通過修改軟件來選擇其中的一項或多項功能；而SoPC可以修改硬件配置信息使其成為相應(yīng)的芯片，可以是MCU，也可以是SoC。

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