
一、CPU......
最小系统:能够使51单片机工作所需最少器件
(电源、晶振、复位)
1.CPU
中央处理器(Central Processing Unit)
完成数据运算
2.MCU
微控制器(Micro controller Unit)
功能:集成了 CPU + 内存 (少量) + 外设。
特点:集成度高、成本低、简单控制领域
3.MPU
微处理器(Micro processor Unit)
功能:仅包含 CPU 核心,需要外接内存、外设、存储才能工作。
特点:集成度低,成本高,需要外接功能模块
4.GPU
图像处理单元(Graphics Processing Unit)
功能:图像、视频处理
5.NPU
神经网络处理器(Neural Processing Unit)
功能:AI推理
6.FPU
浮点运算单元(Floating Point Unit)
功能:CPU 的子模块,负责处理小数运算(没有 FPU 的 CPU 只能算整数)
| 缩写 | 全称 | 核心含义 & 通俗解释 | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|
| CPU | Central Processing Unit | 中央处理器,通用计算核心,负责执行指令、统筹全局 | 所有电子设备的 "大脑"(电脑、手机、单片机) |
| MCU | Microcontroller Unit | 微控制器,集成了 CPU + 内存 (少量) + 外设 (GPIO/UART 等) + 存储 的单片芯片,主打 "控制" | 智能家居、传感器、小家电(比如空调遥控器) |
| MPU | Microprocessor Unit | 微处理器,仅包含 CPU 核心,需要外接内存、外设、存储才能工作 | 早期电脑、简单工控板 |
| GPU | Graphics Processing Unit | 图形处理器,擅长并行计算,主打图像 / 视频处理 | 显卡、手机屏幕渲染、游戏 |
| NPU | Neural Processing Unit | 神经网络处理器,专为 AI 算法优化 | 手机人脸识别、智能摄像头、自动驾驶 |
| FPU | Floating Point Unit | 浮点运算单元,CPU 的子模块,负责处理小数运算(没有 FPU 的 CPU 只能算整数) | 需要精准计算的场景(比如传感器数据校准) |
| SOC | System on Chip | 片上系统,高度集成(CPU+GPU+NPU + 内存控制器 + 外设等),是 "超级集成芯片" | 手机、平板、高端嵌入式设备(比如树莓派) |
7.SOC
片上系统(System on Chip)
功能:(CPU+GPU+NPU + 内存控制器 + 外设等),是 "超级集成芯片"
二、RAM和ROM
1.RAM
随机访问内存(random access memory)
cpu访问变量地址,变量地址随机
2.ROM
只读存储器------程序运行期间只读
存放单片机程序、代码、指令
3.区别
| RAM(随机存取存储器) | ROM(只读存储器) | |
|---|---|---|
| 掉电数据 | 丢失(易失性) | 保留(非易失性) |
| 读写速度 | 极快 | 较慢(部分 ROM 仅能读) |
| 读写权限 | 可读可写 | 出厂写入后,普通场景只读(比如单片机的 Flash 属于可擦写 ROM) |
| 核心用途 | 运行时临时存储数据(比如程序运行的变量、缓存) | 永久存储程序、固件、常量(比如单片机的程序烧录到 ROM 里) |
| 通俗例子 | 电脑的内存条、手机的运行内存(8G/12G) | 电脑的硬盘、手机的存储(128G/256G)、单片机的 Flash |
外存 -> 内存 -> CPU
CPU -> 内存-> 外存
三、外设寄存器
寄存器是芯片内部的一小块高速存储单元,外设寄存器就是 "专门用来控制外设(比如 GPIO、UART、LED)的寄存器"
能够操作硬件,有固定地址
四、LED操作的寄存器
AT89C51:P2寄存器
五、GPIO
GPIO(General Purpose Input/Output)
通用输入输出口,是单片机 / 芯片对外的 "通用接口引脚"。