¿Cuál es la diferencia entre el microcontrolador pic y el 51?
Los microcontroladores Pic se utilizan con mucha frecuencia en la vida diaria y también hay 51 microcontroladores que tienen el mismo estado que los microcontroladores Pic. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre los microcontroladores Pic y los 51 microcontroladores?
1. Diferencias en la estructura del bus
La estructura del bus del microcontrolador 51 es del tipo von Neumann. La computadora recupera instrucciones y datos en el mismo espacio de almacenamiento, y ambos no se pueden realizar. al mismo tiempo; microcontrolador PIC La estructura de bus del controlador es una estructura de Harvard, y los espacios de instrucciones y datos están completamente separados. Uno es instrucción y el otro es datos. Dado que se puede acceder a los programas y datos simultáneamente, se mejora la eficiencia de la transferencia de datos. Debido a que el microcontrolador de la serie PIC adopta la estructura de doble bus de Harvard, la diferencia con los microcontroladores comunes es que los buses de programa y de datos pueden adoptar diferentes anchos. El bus de datos es de 8 bits, pero el bus de instrucciones tiene 12, 14 y 16 bits respectivamente.
2. Diferencias en los conjuntos de registros
Todos los registros del microcontrolador PIC, incluidos los puertos de E/S, los temporizadores y los contadores de programa, están en forma de RAM y solo requieren un ciclo de instrucción. accedido y operado. 51 La MCU requiere dos o más ciclos para cambiar el contenido del registro.
3. Diferencias en la estructura de la canalización
La búsqueda y ejecución de instrucciones del microcontrolador 51 adopta una estructura de canalización de instrucciones única, es decir, se recupera una instrucción y la siguiente se recupera después. ejecución; el microcontrolador PIC utiliza una estructura de canalización de instrucciones dual, cuando se ejecuta una instrucción, permite recuperar una instrucción al mismo tiempo, logrando así instrucciones de un solo ciclo.
2. ¿Cuál es mejor, el microcontrolador pic o el microcontrolador 51?
En comparación con el microcontrolador 51, el microcontrolador pic tiene sus propias ventajas y desventajas, y no es necesariamente mejor. Comparemos las ventajas y desventajas de estos dos microcontroladores de un solo chip:
Ventajas y desventajas de 1 y 51 microcontroladores
(1) Ventajas
Ventajas de 51 microcontroladores Es un sistema operativo completo bit a bit, desde el hardware interno hasta el software. El objeto de procesamiento no son palabras ni bytes, sino bits, por lo que no solo puede procesar un bit de algunos registros de funciones especiales en el chip. enviar, configurar, borrar, probar, etc. , y también puede realizar operaciones lógicas sobre bits. Tiene funciones muy completas y es simple y fácil de usar. Aunque otros tipos de microcontroladores también tienen funciones de procesamiento de bits, rara vez realizan operaciones lógicas de bits. El microcontrolador 51 ha abierto especialmente un rango de direcciones de doble función en el rango de RAM en el chip, dieciséis bytes, dirección de unidad 20H ~ 2FH, que se puede utilizar tanto para el procesamiento de bytes como para el procesamiento de bits (el procesamiento de bits tiene 128 bits, correspondientes a La dirección de bits (OOH ~ 7FH), extremadamente flexible de usar. Sin duda, esta característica proporciona a los usuarios una gran comodidad.
Otra ventaja del microcontrolador 51 son las instrucciones de multiplicación y división, lo que también aporta comodidad a la programación. La instrucción de división de ocho bits por ocho bits tiene un cociente de ocho bits, que no es lo suficientemente preciso y no se usa mucho. Sin embargo, el producto de la instrucción de multiplicación de ocho bits es dieciséis bits, y la precisión aún puede cumplir con los requisitos y se usa con más frecuencia. Al multiplicar, sólo se requiere una instrucción. Muchos microcontroladores de ocho bits no tienen función de multiplicación, por lo que resulta inconveniente realizar una llamada al programa durante la multiplicación.
Además, los pines de E/S de la serie 51 son muy sencillos de configurar y utilizar, pero no tienen capacidad de salida a niveles altos, lo que tiene ventajas y desventajas. Otras series de microcontroladores (como la serie PIC, la serie AVR, etc.) han mejorado el puerto de E/S y han agregado un registro de dirección para determinar la entrada o salida, pero el uso también se ha vuelto complicado.
(2) Desventajas
La principal desventaja del microcontrolador 51 es su lenta velocidad de funcionamiento. Cuando la frecuencia del oscilador de cristal es de 12MHz, el ciclo de la máquina alcanza 1μs, lo que obviamente no puede satisfacer las necesidades del funcionamiento moderno de alta velocidad.
2. Ventajas y desventajas del microcontrolador pic.
(1) Ventajas
La CPU del microcontrolador PIC adopta una estructura RISC, con 33, 35 y 58 instrucciones respectivamente. Es un conjunto de instrucciones simplificado y más simple que el. 51 microcontroladores (111 instrucciones) Mucho, por lo que funciona más rápido. Permite el procesamiento paralelo de accesos a memoria de programa y accesos a memoria de datos. Esta estructura de canalización de instrucciones completa dos partes del trabajo en un ciclo, una es ejecutar la instrucción y la otra es recuperar la siguiente instrucción de la memoria del programa. Parece que cada instrucción solo toma un ciclo (excepto unos pocos), lo cual es una de las razones del funcionamiento eficiente. Además, también tiene las características de bajo voltaje operativo, bajo consumo de energía y gran capacidad de conducción.
Además, el puerto de E/S del microcontrolador de la serie PIC es bidireccional y su circuito de salida es un circuito de salida push-pull complementario CMOS. Los pines de E/S añaden un registro de dirección para establecer el estado de entrada o salida, resolviendo así el problema de que los pines de E/S de la serie 51 sean tanto entradas como salidas cuando están altos. Cuando se establece 1, está en el estado de entrada, y ya sea que el pin sea de nivel alto o bajo, está en un estado de alta impedancia. Cuando se establece en 0, está en el estado de salida.
No importa el nivel que tenga el pasador, se encuentra en un estado de baja resistencia y tiene una capacidad de conducción considerable. El sumidero de corriente de bajo nivel puede alcanzar los 25 mA y la corriente de salida de alto nivel puede alcanzar los 20 mA. En comparación con la serie 51, esta es una gran ventaja. Puede controlar directamente la pantalla del tubo digital y el circuito externo es simple. Su A/D es de 10 bits, lo que puede cumplir con los requisitos de precisión.
(2) Desventajas
Durante el proceso de programación, es inevitable tratar con registros especiales y seleccionar repetidamente el banco de memoria correspondiente, es decir, configurar o borrar el bit 6 del estado. registro (RPl) y nº 5 (RPO). Esto trae algunos problemas a la programación. Para los microcontroladores pic, sus operaciones de instrucción de bits generalmente se limitan al banco de memoria 0 (00 ~ 7FH). La transmisión de datos y las operaciones lógicas se realizan básicamente a través del registro de trabajo W (equivalente al acumulador A del microcontrolador 51. El microcontrolador 51 también puede transmitirse directamente entre sí a través de registros, por lo que el fenómeno de cuello de botella del microcontrolador PIC es más grave). que el del microcontrolador 51. Esta programación es muy impresionante.
En conjunto, el microcontrolador 51 tiene sus propias ventajas en comparación con la imagen. La elección depende principalmente de las necesidades de uso reales.