MCU是什么？微控制器应用领域有哪些？

2021-09-24 16:54:10 作者：C-C 4964

1 MCU是什么

微控制单元即为MCU(Micro Control Unit)，又叫微控制器、单片机，是将中央处理器的频率与规格适当缩减,并且把内存(memory、计数器(Timer).、USB、 A/D转换、 UART、 PLC、 DMA等周边接口乃至LCD驱动电路全部整合在芯片上，形成芯片级的计算机，使得其在不同的应用场合能够进行不同组合控制，MCU特点是节约成本、轻薄短小，具备独立运行能力，也就是不用外接其他硬件，就能够在网络通信、计算机、汽车电子、工业控制等领域广泛应用。

2 MCU结构

3 MCU与CPU、MPU、SoC、SOPC的比较

（1）CPU：Central Processing Unit,计算机的运算控制核心就是CPU，是取址、译码、执行的对象。一般程序是CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，然后执行指令。CPU的构成包括运算器、控制器和寄存器及相应的总线。而计算机的可编程性其实就是指对CPU的编程。

（2）MPU：Micro Processor Unit，微处理器通常代表功能强大的CPU (可理解为增强型的CPU)，这种芯片往往是计算机和高端系统的核心CPU.例如嵌入式开发者最熟悉的ARM的Cortex-A芯片，他们都属于MPU。

（3）MCU：Mirco Controller Unit, 微控制器。随着大规模集成电路的出现及发展，人们把计算机的CPU、RAM、ROM、定时器和输入输出1/0引脚集成在一个芯片上，比如51,STC、Cortex-M 这些芯片，它们的内部除了CPU外还包含了RAM和ROM，可直接添加简单的器件(电阻，电容)等构成最小系统就可以运行代码了。而像ARM(Cortex-A系列)直接放代码是运行不了的，因为它本质上只是增强版的CPU,必须添加相应的RAM和ROM。

（4）SoC：System on Chip,片上系统。MCU只是芯片級的芯片，而SoC是系统级的芯片，它集成了MCU和MPU的优点，即拥有内置RAM和ROM的同时又像MPU那样强大，它可以存放并运行系统级别的代码，也就是说可以运行操作系统。

（5）SOPC：System On a Programmable Chip,可编程片上系统，SOPC与MCU、MPU、soc最明显的区别在于可更改硬件配置，也就是说自己构造芯片。

4 MCU分类及其应用领域

按照总线或数据暂存器的宽度，单片机分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。其中，4位单片机的应用领域包括计算器、车用仪表、无线电话、CD播放器、LCD驱动控制器、儿童玩具、计量秤、充电器、汽车胎压计、湿温度计、遥控器等;8位单片机的应用领域包括马达控制器、电动玩具、呼叫机、传真机、电话录音机、键盘及USB等;16位单片机的应用领域包括移动电话、数字相机、设录放影相机等;32位智能家居、物联网、电机驱动、安防、指纹识别、屏幕触控、打印机、传真机等;64位单片机的应用领域包括高阶工作站、多媒体互动系统、高级电视游乐器等。

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