什么是MCU芯片？分類有哪些？與MPU、SoC的區別

1.MCU芯片

MCU指的是微控制單元，嚴格意義上來講可以看成CPU的頻率與規格的縮減，重要性僅次于CPU。具體來說，是將CPU的頻率和規格縮減，同時，將計數器、內存、USB和A/D轉換等整合到同一個芯片上，從而形成芯片級計算機，以達到對不同應用場合作出不同組合控制的目的。另外，MCU芯片應用場景非常廣泛，比如可應用在校園卡、身份證、家用電器以及紅綠燈等，重要性絲毫不輸CPU。

2.MCU芯片種類

(1)按照應用領域

可分為通用型和專用型。專用型MCU其硬件和指令是按照某種特定用途設計的，例如用于體溫計的單片機、用于洗衣機的單片機等。通用型MCU 將可開發的資源(ROM、RAM、I/O、EPROM)等全部提供給用戶，功能相對更全面。在通用型的單片機中，8位單片機成本低，價格廉，便于開發，其性能能滿足大部分需要，只有在航天、汽車、機器人等高技術領域，需要高速處理大量數據時，才需要選用16/32位。而在一般工業領域，8位通用型單片機，仍然是目前應用最廣的單片機。

(2)按照指令集

可分為CISC(復雜指令集架構)和RISC(精簡指令集架構)兩類。據統計，2020年中國通用型MCU市場規模中，CISC占比24%，RISC占比76%。按照存儲器結構：可分為哈佛(Harvard)結構和馮諾依曼(Von Neumann)結構?，F在的單片機絕大多數都是基于馮諾伊曼結構的，這種結構清楚地定義了嵌入式系統所必需的四個基本部分：1)中央處理器核心;2)程序存儲器(只讀存儲器或者閃存)、數據存儲器(隨機存儲器);3)定時/計時器;4)與外圍設備進行通信的輸入/輸出端口，所有這些都被集成在單個集成電路芯片上。

3.MCU與MPU、SoC的區別

(1)MCU與MPU

MCU是基于CPU發展起來的主控芯片，與之類似的MPU和SoC是CPU應用于高性能計算領域的產品。行行查數據顯示，MCU、MPU、SoC均可作為設備的主控，AIoT通常會將SoC、MCU搭配使用。CPU(Central Processing Unit)：是一臺計算機的運算核心和控制核心。CPU由運算器、控制器和寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態的總線構成。差不多所有CPU的運作原理可分為四個階段：提取、解碼、執行和寫回。CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，對指令譯碼，并執行指令。所謂的計算機的可編程性主要是指對CPU的編程。MPU(Micro Processor Unit)：即微處理器單元，通常代表功能強大的CPU，可理解為增強型CPU ，這種芯片往往是計算機和高端系統的核心。把所有組件小型化到一塊或多塊集成電路里，MCU集成了片上外圍器件而MPU沒有集成片上外圍器件。例如嵌入式開發者最熟悉的ARM的Cortex-A芯片，他們都屬于MPU。

(2)MCU與SoC

SoC(SystemonChip)：是指片上系統，即將多個電子系統集成到單一芯片上，其可以處理數字信號、模擬信號甚至混合信號，常應用在嵌入式系統中。SoC是系統級芯片，同時具有MCU高度集成化和MPU超強計算能力的特點，即擁有內置RAM和ROM的同時又像MPU那樣強大。SoC可以存放并運行系統級別的代碼，即可以運行操作系統(以LinuxOS為主)?？梢赃@樣對比來看：MCU只是芯片級的芯片，而SoC是系統級的芯片，它集成了MCU和MPU的優點，即擁有內置RAM和ROM的同時又像MPU那樣強大。

4.MCU芯片品牌

(1)Infineon(英飛凌)：德國地區、主要提供16位、32位單片機，主要應用于汽車電子，比如說胎壓監測傳感器很多就是用英飛凌的芯片做的。

(2)ST(意法半導體)：意大利/法國地區，這個相信大家很熟悉了，STM32就是這家公司出的，除了STM32還有STM8等等，主要的應用電機控制、照明行業、醫療行業、多媒體、家電、電源控制、能源和智能電網等等。

(3)NXP(恩智浦)：荷蘭地區，主要提供16位、32位的單片機，主要應用于汽車電子、醫療行業、照明行業、多媒體、電機控制、電源控制等等。

(4)TI(德州儀器)：美國地區，TI的藍牙和Zigbee芯片，還有提供16位、32位的單片機，主要應用汽車電子、無線通信、醫療、移動設備等等。

(5)Cypress(賽普拉斯)：美國地區，主要提供8位、16位、32位單片機，主要應用于航空和國防、醫療、通信、樓宇、測量儀表、安防等等。

以上梳理了MCU芯片的定義、分類及品牌等，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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