參考資料:
SoC和MCU的區別
CPU、MCU和SOC的區別以及外設的概念理解
CPU、MPU、MCU和SOC還傻傻分不清楚 看這篇文章就夠了
1. 概念
1.1 CPU(Central Processing Unit)
CPU(Central Processing Unit),是一臺計算機的運算核心和控制核心,CPU由運算器、控制器和暫存器及實作它們之間聯系的資料、控制及狀態的總線構成,眾所周知的三級流水線:取址、譯碼、執行的物件就是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)、執行(Execute)和寫回(Writeback), CPU從存盤器或高速緩沖存盤器中取出指令,放入指令暫存器,并對指令譯碼,并執行指令,所謂的計算機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計的芯片,這種芯片往往是個人計算機和高端作業站的核心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,是指隨著大規模集成電路的出現及其發展,將計算機的CPU、RAM、ROM、定時計數器和多種I/O介面集成在一片芯片上,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系統,可以直接加簡單的外圍器件(電阻,電容)就可以運行代碼了,它本質上仍是一個完整的單片機,有處理器,有各種介面,所有的開發都是基于已經存在的系統架構,應用者要做的就是開發軟體程式和加外部設備,而像ARM(Cortex-A系列)直接放代碼是運行不了的,因為它本質上只是增強版的CPU,必須添加相應的RAM和ROM,
1.4 SoC(System on Chip)
SoC(System on Chip,整體的一個電路系統,完成一個具體功能的東西):指的是片上系統,MCU只是芯片級的芯片,而SoC是系統級的芯片,它既MCU那樣有內置RAM、ROM同時又像MPU那樣強大,不單單是放簡單的代碼,可以放系統級的代碼,也就是說可以運行作業系統(以Linux OS為主)(將就認為是MCU集成化與MPU強處理力各優點二合一),
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,SoPC與MCU、MPU、SoC最明顯的區別在于:可更改硬體配置,也就是說自己構造芯片,
舉個例子說明便于理解,單片機的硬體配置是固化好了的, 我們能夠編程修改的就是軟體配置,本來是串口通信功能,通過修改代碼變成AD采樣功能,也就是說硬體配置是固定了的,我們只能通過修改軟體來選擇其中的一項或多項功能;而SoPC可以修改硬體配置資訊使其成為相應的芯片,可以是MCU,也可以是SoC,
2. 區別
2.1 MCU和MPU的區別
MCU在一塊芯片中集成了整個計算機系統,可以直接加簡單的外圍器件(電阻,電容)就可以運行代碼了,它本質上仍是一個完整的單片機,有處理器,有各種介面,所有的開發都是基于已經存在的系統架構,應用者要做的就是開發軟體程式和加外部設備,
MPU如ARM的Cortex-A系列,直接放代碼是運行不了的,因為它本質上只是增強版的CPU,必須添加相應的RAM和ROM,
2.2 CPU與SoC的區別
SoC可以認為是將MCU集成化與MPU強處理力各優點二合一,其中MCU是CPU集成了各類外設,MPU是增強版的CPU,可以從下圖中直觀地看出CPU與SoC的區別,

目前芯片的發展方向是從CPU到SoC,現在已經沒有純粹的CPU了,都是SoC,ARM出賣的內核其實就是CPU(當然還需要總線),各種外設是半導體廠商自己添加的,
2.3 SoPC與MCU、MPU、SoC的區別
SoPC與MCU、MPU、SoC最明顯的區別在于:可更改硬體配置,也就是說自己構造芯片,
舉個例子說明便于理解,單片機的硬體配置是固化好了的, 我們能夠編程修改的就是軟體配置,本來是串口通信功能,通過修改代碼變成AD采樣功能,也就是說硬體配置是固定了的,我們只能通過修改軟體來選擇其中的一項或多項功能;而SoPC可以修改硬體配置資訊使其成為相應的芯片,可以是MCU,也可以是SoC,
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