MCU芯片技術(shù)原理是什么?MCU芯片有哪些應(yīng)用?

芯片對(duì)于各個(gè)企業(yè)、各個(gè)國(guó)家的發(fā)展來(lái)說(shuō)，都是非常重要的一環(huán)。目前，各個(gè)國(guó)家都在積極地發(fā)展芯片行業(yè)。為增進(jìn)大家對(duì)芯片的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)MCU芯片、MCU芯片技術(shù)原理以及MCU芯片的應(yīng)用予以介紹。如果你對(duì)芯片具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

MCU芯片是業(yè)內(nèi)人士的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。如果是外行，可能沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)MCU芯片。即使你聽(tīng)說(shuō)過(guò)這個(gè)名字，你也不知道它是什么。那么，MCU芯片指的是什么芯片?本文將為您詳細(xì)回答這個(gè)問(wèn)題。

一、MCU芯片的定義

MCU芯片是指微控制單元(MicrocontrollerUnit;MCU)，又稱(chēng)單片微型計(jì)算機(jī)或者單片機(jī)，是把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、計(jì)數(shù)器、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅(qū)動(dòng)電路都整合在單一芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場(chǎng)合做不同組合控制，所以MCU芯片就是單片機(jī)芯片。

二、MCU芯片的技術(shù)原理

要知道MCU芯片的技術(shù)原理，我們要先了解MCU自動(dòng)完成任務(wù)的過(guò)程，也就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過(guò)程，即單片機(jī)執(zhí)行指令的過(guò)程。所謂指令，就是寫(xiě)下要求單片機(jī)執(zhí)行的各種操作命令的形式，這是由設(shè)計(jì)師賦予的指令系統(tǒng)決定的。一個(gè)指令對(duì)應(yīng)一個(gè)基本操作;單片機(jī)能執(zhí)行的所有指令都是單片機(jī)的指令系統(tǒng)。不同類(lèi)型的單片機(jī)有不同的指令系統(tǒng)。為了讓一個(gè)單片功能自動(dòng)完成某項(xiàng)具體任務(wù)，必須將所要解決的問(wèn)題編成一系列的指令(這些指令必須是一個(gè)單獨(dú)的函數(shù)來(lái)識(shí)別和執(zhí)行的指令)，這樣一系列指令的集合就變成了程序，并且程序需要預(yù)先儲(chǔ)存在有存儲(chǔ)能力的部分-存儲(chǔ)器中。內(nèi)存是由很多(最小的存儲(chǔ)單位)構(gòu)成的，就像大房子有很多房間一樣，指令被儲(chǔ)存在這些單元中，單元內(nèi)的指令被提取和執(zhí)行，就像大建筑中的每個(gè)房間都被分配給唯一的房間號(hào)一樣，每一個(gè)存儲(chǔ)單元都必須被指定為存儲(chǔ)單元的唯一地址號(hào)，這樣，只要知道存儲(chǔ)單元的地址，就能將存儲(chǔ)的指令提取出來(lái)，然后將其提取出來(lái)，然后執(zhí)行。由于程序是按順序執(zhí)行的，因此程序中的指令也是一條條地存儲(chǔ)，單片機(jī)在執(zhí)行程序時(shí)要將這些指令逐個(gè)提取并執(zhí)行，必須有一部分能夠跟蹤指令所在的地址，這個(gè)部分就是程序計(jì)數(shù)器PC(包括CPU在內(nèi))，當(dāng)程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，PC將會(huì)被分配到程序中第一條指令的地址，然后每執(zhí)行一條指令，PC在中的內(nèi)容自動(dòng)增加，增加量由這個(gè)指令長(zhǎng)度決定，可能是1、2或3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執(zhí)行。

三、MCU芯片的應(yīng)用

大多數(shù)情況下4位MCU應(yīng)用于計(jì)算器、汽車(chē)儀表、汽車(chē)防盜裝置、呼叫器、無(wú)線(xiàn)電話(huà)、CD播放器、液晶顯示控制器、液晶游戲機(jī)、兒童玩具、磅秤、充電器、胎壓儀、溫濕度計(jì)、遙控器和傻瓜照相機(jī)等;8位MCU應(yīng)用于電表、電機(jī)控制器、電動(dòng)玩具機(jī)、變頻冷氣機(jī)、呼叫器等等。其中，8位、16位單片機(jī)主要應(yīng)用于一般的控制領(lǐng)域，一般不用操作系統(tǒng)。而16位MCU主要應(yīng)用于行動(dòng)電話(huà)、數(shù)碼相機(jī)和攝錄機(jī)等;大多數(shù)32位MCU應(yīng)用于Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub.Bridge、Router.工作站、ISDN電話(huà)、激光打印機(jī)及彩色傳真機(jī);通常使用64位嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作、多媒體處理等復(fù)雜處理的情況。

全球MCU芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)150億美元，預(yù)計(jì)未來(lái)三年復(fù)合增速達(dá)8%。據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)，2020年MCU市場(chǎng)規(guī)模下滑8.6%至150億美元，其預(yù)計(jì)MCU市場(chǎng)將在2021年恢復(fù)增長(zhǎng)，2023年預(yù)計(jì)規(guī)模達(dá)到188億美元，對(duì)應(yīng)2021-2023年復(fù)合增速為8.0%。

從全球MCU下游應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，MCU主要應(yīng)用于汽車(chē)電子、工控/醫(yī)療、計(jì)算機(jī)與消費(fèi)電子四大領(lǐng)域，從2019年IC Insights數(shù)據(jù)來(lái)看，汽車(chē)電子是MCU最大市場(chǎng)，占據(jù)33%的份額，工控/醫(yī)療、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域分別占比25%、23%。

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