MCU(Micro control unit) 也即微控制器,國(guó)內(nèi)形象的稱之為單片機(jī)，是伴隨著集成電路同步發(fā)展起來的一個(gè)產(chǎn)品分支，自從20世紀(jì)70年代中期，由Intel公司首先推出4bit微處理器以來，已歷經(jīng)8bit，16bit，32bit等多個(gè)發(fā)展代次，至今已有采用多核架構(gòu)的32bit MCU產(chǎn)品，擁有強(qiáng)悍的整數(shù)和浮點(diǎn)運(yùn)算能力，具備640KB的eFlash和320KB的SRAM，高達(dá)300MHz的主頻以及600MHz的DSP工作頻率?？梢哉f現(xiàn)在的小小一片芯片的運(yùn)算能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)年超大型機(jī)的運(yùn)算能力!

不同于其他類型的電子元器件，MCU從誕生之初，就是以一個(gè)完整系統(tǒng)的面貌出現(xiàn)，以豐富的外設(shè)見長(zhǎng)。隨著幾十年的發(fā)展，不斷豐富和拓展自己的外設(shè)

MCU內(nèi)部的外設(shè)一般包括：串口控制模塊，SPI模塊，I2C模塊，A/D模塊，PWM模塊，CAN模塊，SRAM, eNVM，比較器模塊，等等，它們都集成在MCU內(nèi)部，有相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部控制寄存器，可通過指令直接控制。

隨著MCU在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，外設(shè)也不斷豐富, 現(xiàn)已包含了各類高速通訊接口如USB1.1/2.0/3.0接口，MIPI接口等，面向有線網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)接口，還有包含LCD屏的驅(qū)動(dòng)和控制接口，Touch pad/panel的接口，一些傳感器的專用接口，面向無(wú)線應(yīng)用的藍(lán)牙，Sub-GHz等射頻外設(shè)等。

在內(nèi)核方面，除了8051,6502等內(nèi)核外，32bit的MCU主要采用ARM的cortex-M系列。也有大量的MCU采用RISC內(nèi)核。同時(shí)由于計(jì)算量不斷增加以及功能不斷強(qiáng)化，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了多核MCU，集成有多個(gè)內(nèi)核，包含DSP等內(nèi)核可以對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算提供更快的速度。隨著AI的發(fā)展和普及，未來的MCU中也會(huì)集成一定規(guī)模的AI硬件加速模塊，面向邊緣計(jì)算，提供強(qiáng)大的硬件支持。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，用戶對(duì)數(shù)據(jù)安全也越來越關(guān)注，使得MCU中也集成了硬件加密模塊，支持各類加密算法。而MCU本身也發(fā)展出了數(shù)據(jù)安全架構(gòu)，保證從內(nèi)到外的數(shù)據(jù)安全。

基于MCU性能和外設(shè)的不斷強(qiáng)化，已經(jīng)可以運(yùn)行復(fù)雜的片上操作系統(tǒng)。有別于PC的操作系統(tǒng)，MCU的操作系統(tǒng)更精簡(jiǎn)和輕量化，同時(shí)更加強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性。使得MCU的控制更加精準(zhǔn)，滿足實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用需求，如各類工業(yè)、電機(jī)等產(chǎn)品的應(yīng)用。

MCU的主要應(yīng)用市場(chǎng)

作為嵌入式電子應(yīng)用領(lǐng)域不可或缺的核心部件，MCU開發(fā)的各種嵌入式應(yīng)用也不斷拓展，PC、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制、汽車電子、消費(fèi)電子、金融電子、政府身份認(rèn)證都離不開MCU。

根據(jù)市場(chǎng)研究公司IHS表示，針對(duì)連網(wǎng)汽車、可穿戴電子設(shè)備、建筑物自動(dòng)化以及其他有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用的全球微控制器(MCU)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以11%的復(fù)合年成長(zhǎng)率(CAGR)成長(zhǎng)，從2014年的17億美元增加到2019年時(shí)達(dá)到28億美元的市場(chǎng)規(guī)模。

2017年，國(guó)內(nèi)MCU市場(chǎng)已達(dá)403.2億元，同比增長(zhǎng)達(dá)12%，據(jù)預(yù)測(cè)，隨著中國(guó)大陸汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)MCU的需求將越來越大，國(guó)內(nèi)MCU市場(chǎng)將保持12%左右的增速高速增長(zhǎng)。

由于國(guó)內(nèi)MCU產(chǎn)品主要面向中低端應(yīng)用，技術(shù)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力都不高，與國(guó)外廠商差距明顯。