CPU

随着互联网用户的快速增长，数据体量的急剧膨胀，数据中心对计算的需求也在迅猛上涨。

为什么有些CPU的主频更低，但运算效率却更高呢？

比如：51单片机30M主频，STM32单片机20M主频，执行相同一段代码可能主频更低的STM32所花的时间更短。

这里就牵涉到CPU流水线的问题，本文围绕CPU流水线描述相关内容。

对硬件有所了解的朋友们几乎都会知道，CPU的外形是一块正方形的金属厚片，当然也有长方形的版本。上表面平整光滑，下表面则有着金属触点或针脚。虽然我们默认CPU的形状为矩形，但是不知道有没有小伙伴想过CPU为什么不做成圆形呢？

我们看到的CPU不是真的CPU

作为一名程序员，与计算机打交道的日子不计其数。

不管你是玩硬件还是做软件，你的世界自然都少不了计算机最核心的——CPU。

01、CPU是什么？

CPU 的全称是 Central Processing Unit，

也是你的电脑中最硬核的组件。

Microchip | SMART SAM L10/SAM L11中的直接存储器访问控制器（DMAC）支持存储器和外设之间的传输，从而减轻CPU处理这些任务的负载。DMAC可在最少CPU干预的情况下实现高数据传输速率，并释放CPU时间。它包含直接存储器访问引擎和循环冗余校验（CRC）引擎。通过访问所有外设，DMAC可以处理通信模块之间的数据自动传输。

一直以来，总以为CPU内部真是如当年学习《计算机组成原理》时书上所介绍的那样，是各种逻辑门器件的组合。当看到纳米技术时就想，真的可以把那些器件做的那么小么？直到看了Intel CPU制作流程及AMD芯片的制作流程的介绍不禁感慨，原来科技是如此的发达。

今天，首先学习单片机的基本构成和工作原理，以及外围功能电路，然后，挑战一个实际单片机的运行。

单片机是控制电子产品的大脑

现如今，我们生活中的许多电器都使用了单片机。例如：手机、电视机、冰箱、洗衣机、以及按下开关，LED就闪烁的儿童玩具。那么，单片机在这些电器中究竟做了些什么呢？

cpu是数字处理系统中的一个重要环节。在我看来，单片机、微处理器、dsp都可以称作是cpu，只是它们的侧重点有所不同罢了。具体来说，传统意义上的单片机更偏重于嵌入式的计算，比如说我们经常使用的51、avr、arm芯片中不仅仅含有了运算和控制功能，它还涵盖了定时器、串口、并口、usb、i2c总线等外部资源。

微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。微控制器诞生于20世纪70年代中期，经过20多年的发展，其成本越来越低，而性能越来越强大，这使其应用已经无处不在，遍及各个领域。例如电机控制、条码阅读器/扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电（洗衣机、微波炉）等。

机器视觉在工业自动化系统中的应用已经有一定的历史，它取代了传统的人工检查，提高了生产质量和产量。 我们已经看到了相机在计算机、移动设备和汽车等日常生活设备中的迅速普及，但是机器视觉的最大进步莫过于处理能力。随着处理器的性能以每两年翻一番的速度不断提升，以及多核CPU和FPGA等并行处理技术日益受到关注，视觉系统设计人员现在可以应用复杂的算法来可视化数据，并创建出更加智能的系统。