Pour comprendre les différences et les relations entre les cartes de développement , les microcontrôleurs (MCU) et ARM , il est important de d'abord clarifier à quoi fait référence chacun de ces termes. Vous trouverez ci-dessous une explication simple pour vous aider à les distinguer.
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Cartes de développement
Une carte de développement (également appelée carte de démonstration) est une carte de circuit imprimé utilisée pour le développement de systèmes embarqués. Il comprend généralement un ensemble de composants matériels, tels qu'une unité centrale de traitement (CPU), une mémoire, des périphériques d'entrée, des périphériques de sortie, des chemins/bus de données et des interfaces de ressources externes.
Les cartes de développement sont souvent fabriquées sur mesure par les développeurs de systèmes embarqués en fonction de leurs besoins de développement, mais elles peuvent également être conçues à des fins de recherche et d'apprentissage. Ces cartes sont destinées aux débutants pour comprendre et apprendre à la fois le matériel et les logiciels. Certaines cartes de développement fournissent un environnement de développement intégré (IDE), ainsi que le code source du logiciel et les schémas matériels. Les types courants de cartes de développement incluent celles pour 51 microcontrôleurs, ARM, FPGA et DSP.
En bref, une carte de développement intègre de nombreux périphériques, tels que des lumières LED, des affichages numériques, des boutons, des moteurs pas à pas, des servomoteurs et des écrans LCD, à des fins d'expérimentation et de développement. Les cartes de développement servent d'outils expérimentaux (pour la programmation MCU).
Microcontrôleur (MCU)
Un microcontrôleur n’est pas simplement une puce exécutant des fonctions logiques spécifiques ; il intègre un système informatique entier sur une seule puce. Il s’agit essentiellement d’un ordinateur miniaturisé. Contrairement à un ordinateur classique, les microcontrôleurs n'incluent pas de périphériques d'E/S mais peuvent être programmés pour contrôler des périphériques externes.
En termes simples : un microcontrôleur est un ordinateur de la taille d'une puce, compact, léger, économique et pratique pour l'apprentissage, l'application et le développement. C'est un choix idéal pour comprendre les principes et les structures informatiques.
Les cartes de développement MCU s'appuient sur les cartes de développement ARM officielles en ajoutant divers périphériques. Ces cartes offrent de nombreuses interfaces fonctionnelles, telles que des écrans TFT-LCD, des interfaces LVDS, des écrans tactiles, VGA, des claviers matriciels, des interfaces de bus externes, CAN, SPI, PWM, des périphériques USB haut débit, des cartes SD, des ports série RS232/RS485, des ports audio. , et des micros. Les principaux fabricants de solutions embarquées en Chine utilisent souvent des cartes de développement basées sur ARM avec plusieurs plates-formes principales. Ces cartes permettent aux ingénieurs de diverses entreprises techniques de tester facilement les solutions basées sur ARM, raccourcissant ainsi les cycles de développement de produits.
Les microcontrôleurs sont largement utilisés dans des applications telles que les instruments intelligents, les systèmes de contrôle industriels, les appareils de communication, les systèmes de navigation et les appareils électroménagers. Une fois qu'un microcontrôleur est intégré à un produit, il peut « mettre à niveau » le produit, c'est pourquoi de nombreux biens de consommation sont décrits comme « intelligents », comme une « machine à laver intelligente ».
Cartes de développement ARM
Les cartes de développement ARM sont similaires aux cartes de développement MCU, mais elles sont basées sur des processeurs ARM. Ces cartes ajoutent divers périphériques tels que des écrans TFT-LCD, des interfaces LVDS, des écrans tactiles, VGA, des claviers matriciels, des interfaces de bus externes, CAN, SPI, PWM, des périphériques USB haut débit, des cartes SD, des ports série RS232/RS485, de l'audio et des microphones. .
Les cartes de développement ARM sont utilisées par les principaux fabricants de solutions embarquées pour les tests et le développement rapide de produits. Par rapport aux microcontrôleurs traditionnels, les systèmes basés sur ARM offrent une puissance de traitement plus robuste, une plus grande stabilité et des capacités plus avancées. Cependant, leur coût est généralement plus élevé.
Principales différences entre ARM et les microcontrôleurs
Différences de couche logicielle
Commodité : les systèmes basés sur ARM offrent l'avantage de développer des applications directement sur un système d'exploitation, de sorte que tout n'a pas besoin d'être réécrit comme c'est le cas dans les systèmes basés sur un microcontrôleur.
Sécurité : les systèmes basés sur ARM incluent souvent des fonctionnalités de sécurité avancées telles que la gestion de la mémoire, garantissant qu'une erreur de programme d'un utilisateur ne provoquera pas de panne du système. Les systèmes basés sur un microcontrôleur ne disposent pas de telles fonctionnalités.
Efficacité : les systèmes ARM introduisent la gestion et la planification des processus, ce qui les rend beaucoup plus efficaces. Les systèmes de microcontrôleurs traditionnels, en particulier les MCU 8 bits, s'appuient fortement sur des mécanismes pilotés par interruption et présentent des limites en matière de gestion multitâche.
Différences de couche matérielle
Bien que les microcontrôleurs 8 bits aient fait des progrès rapides, ils restent insuffisants par rapport aux systèmes ARM 32 bits.
La plupart des puces ARM intègrent des contrôleurs pour SDRAM, LCD et autres périphériques directement dans la puce, alors que de nombreux microcontrôleurs 8 bits nécessitent des composants externes. Les systèmes basés sur ARM sont essentiellement des microprocesseurs dotés de fonctions plus intégrées, ce qui les rend beaucoup plus capables d'effectuer des tâches complexes.
Une fois qu'un système d'exploitation intégré est introduit, les systèmes ARM peuvent effectuer des tâches que les microcontrôleurs ne peuvent tout simplement pas, comme l'exécution de serveurs Web intégrés ou de machines virtuelles Java (JVM). Ces tâches sont difficiles, voire presque impossibles, sur les microcontrôleurs, surtout si l'on tient compte des contraintes de ressources.
Différences entre les cartes de développement et les microcontrôleurs
Un microcontrôleur est une puce MCU 8 bits qui sert de cœur à une carte de développement basée sur 51. La carte de développement MCU intègre des périphériques communs dans une carte de circuit imprimé, formant un système de développement complet. En écrivant des programmes, les développeurs peuvent contrôler les périphériques pour réaliser des fonctions spécifiques, ce qui en fait un outil précieux pour apprendre la programmation des microcontrôleurs.
Différentes
cartes de développement sont conçues à des fins spécifiques et
certaines nécessitent une connexion à un ordinateur. Certains peuvent
avoir besoin de pilotes de port série pour télécharger des programmes
sur le microcontrôleur via des interfaces série.
En résumé:
Les cartes de développement fournissent la plate-forme pour le développement de systèmes embarqués avec des périphériques et des interfaces pour les applications du monde réel.
Les microcontrôleurs (MCU) sont des systèmes compacts et intégrés sur une puce conçus pour exécuter des tâches intégrées, souvent trouvées dans des appareils plus simples.
Les processeurs ARM sont des microprocesseurs plus puissants et complexes, capables de gérer des tâches sophistiquées, et les cartes de développement basées sur ARM offrent des performances, une stabilité et une évolutivité supérieures.