1 MCU是什么

微控制單元即為MCU(Micro Control Unit)，又叫微控制器、單片機(jī)，是將中央處理器的頻率與規(guī)格適當(dāng)縮減,并且把內(nèi)存(memory、計(jì)數(shù)器(Timer).、USB、 A/D轉(zhuǎn)換、 UART、 PLC、 DMA等周邊接口乃至LCD驅(qū)動(dòng)電路全部整合在芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，使得其在不同的應(yīng)用場(chǎng)合能夠進(jìn)行不同組合控制，MCU特點(diǎn)是節(jié)約成本、輕薄短小，具備獨(dú)立運(yùn)行能力，也就是不用外接其他硬件，就能夠在網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

2 MCU結(jié)構(gòu)

3 MCU芯片與CPU、MPU、SoC、SOPC的比較

（1）CPU：Central Processing Unit,計(jì)算機(jī)的運(yùn)算控制核心就是CPU，是取址、譯碼、執(zhí)行的對(duì)象。一般程序是CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令，放入指令寄存器，并對(duì)指令譯碼，然后執(zhí)行指令。CPU的構(gòu)成包括運(yùn)算器、控制器和寄存器及相應(yīng)的總線。而計(jì)算機(jī)的可編程性其實(shí)就是指對(duì)CPU的編程。

（2）MPU：Micro Processor Unit， 微處理器通常代表功能強(qiáng)大的CPU (可理解為增強(qiáng)型的CPU)，這種芯片往往是計(jì)算機(jī)和高端系統(tǒng)的核心CPU.例如嵌入式開(kāi)發(fā)者最熟悉的ARM的Cortex-A芯片，他們都屬于MPU。

（3）低功耗MCU：Mirco Controller Unit, 微控制器。隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及發(fā)展，人們把計(jì)算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時(shí)器和輸入輸出1/0引腳集成在一個(gè)芯片上，比如51,STC、Cortex-M 這些芯片，它們的內(nèi)部除了CPU外還包含了RAM和ROM，可直接添加簡(jiǎn)單的器件(電阻，電容)等構(gòu)成最小系統(tǒng)就可以運(yùn)行代碼了。而像ARM(Cortex-A系列)直接放代碼是運(yùn)行不了的，因?yàn)樗举|(zhì)上只是增強(qiáng)版的CPU,必須添加相應(yīng)的RAM和ROM。

（4）SoC：System on Chip,片上系統(tǒng)。MCU只是芯片級(jí)的芯片，而SoC是系統(tǒng)級(jí)的芯片，它集成了MCU和MPU的優(yōu)點(diǎn)，即擁有內(nèi)置RAM和ROM的同時(shí)又像MPU那樣強(qiáng)大，它可以存放并運(yùn)行系統(tǒng)級(jí)別的代碼，也就是說(shuō)可以運(yùn)行操作系統(tǒng)。

（5）SOPC：System On a Programmable Chip,可編程片上系統(tǒng)，SOPC與MCU、MPU、soc最明顯的區(qū)別在于可更改硬件配置，也就是說(shuō)自己構(gòu)造芯片。

4 超低功耗MCU分類及其應(yīng)用領(lǐng)域

按照總線或數(shù)據(jù)暫存器的寬度，單片機(jī)分為1位、4位、8位、16位、32位甚至64位單片機(jī)。其中，4位單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域包括計(jì)算器、車用儀表、無(wú)線電話、CD播放器、LCD驅(qū)動(dòng)控制器、兒童玩具、計(jì)量秤、充電器、汽車胎壓計(jì)、濕溫度計(jì)、遙控器等;8位單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域包括馬達(dá)控制器、電動(dòng)玩具、呼叫機(jī)、傳真機(jī)、電話錄音機(jī)、鍵盤(pán)及USB等;16位單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域包括移動(dòng)電話、數(shù)字相機(jī)、設(shè)錄放影相機(jī)等;32位智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、安防、指紋識(shí)別、屏幕觸控、打印機(jī)、傳真機(jī)等;64位單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域包括高階工作站、多媒體互動(dòng)系統(tǒng)、高級(jí)電視游樂(lè)器等。