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┃ MCU的概念

MCU是Microcontroller Unit的缩写，中文简称微控制器，俗称单片机。 LCD驱动电路集成在单一芯片上，构成芯片级计算机，可针对不同应用进行不同的组合控制，如手机、PC外设、遥控器、汽车电子、工业步进电机、机械臂等. 等等，可以看到MCU的身影了。

┃ MCU的分类及应用

根据其存储器类型，MCU可分为不带片上ROM和带片上ROM两种。 对于没有片上ROM的芯片，必须外接EPROM（一般为8031）； 带有片上ROM的芯片又分为片上EPROM（典型的是87C51）、MASK片上掩模ROM（典型的芯片是87C51，芯片是8051）、片上Flash型（典型的芯片是89C51）等类型。

按用途可分为通用型和专用型； 根据数据总线的宽度和一次可处理的数据字节长度，可分为8位、16位和32位MCU。

目前，国内MCU应用市场以消费电子领域应用最为广泛，其次是工业领域和汽车电子市场。 消费电子产品包括家用电器、电视、游戏机以及音频和视频系统等。 工业领域包括智能家居、自动化、医疗应用以及新能源发电和配电。 汽车领域包括汽车动力总成和安全控制系统等。

┃ MCU基本功能

对于大多数 MCU，以下功能是最常见和最基本的。 对于不同的MCU，描述可能不同，但本质上基本相同：

1、TImer（定时器）：虽然TImer的种类很多，但大致分为两类：一类是固定时间间隔的TImer，即定时由系统设定，用户程序无法控制。 只提供几个固定的时间间隔供用户程序选择，如32Hz、16Hz、8Hz等。这种TImer在4位MCU中比较常见，因此可以用来实现时钟、定时等相关功能.

另一类是Programmable Timer（可编程定时器）。 顾名思义，这类Timer的计时时间可以由用户程序控制。 控制方式包括：时钟源的选择、分频（Prescale）的选择和预制数设置等。有的MCU同时具备这三者，而有的MCU则可能只有其中的一种或两种。 这种Timer的应用非常灵活，实际的使用也是千变万化的。 最常见的应用之一是用它来实现PWM输出。

由于可以自由选择时钟源，所以此类定时器一般与事件计数器结合使用。

2、IO口：任何MCU都有一定数量的IO口。 没有IO口，MCU就会失去与外界的通信通道。 根据IO口的配置，可分为以下几种：

纯输入或纯输出口：这种类型的IO口由MCU硬件设计决定。 只能输入或输出，不能通过软件实时设置。

直接读写IO口：比如MCS-51的IO口就属于此类IO口。 执行读IO口指令时，为输入口； 当执行写IO口指令时，自动为输出口。

程序编程设置输入输出方向：该类IO口的输入或输出由程序根据实际需要设置，应用比较灵活，可以实现一些总线级的应用，如I2C总线，各种LCD，LED驱动器控制总线等。

对于IO口的使用，必须牢记重要的一点：对于输入口，必须有明确的电平信号，保证不能悬空（可以通过加上拉或上拉-降压电阻）； 对于输出端口，其输出状态电平必须考虑其外部连接，应确保在 Standby 或静态状态下没有电流源或吸收器。

3、外部中断：外部中断也是大部分MCU的基本功能。 一般用于信号的实时触发、数据采样和状态检测。 中断有几种类型：上升沿触发、下降沿触发和电平触发。 外部中断一般通过输入端口实现。 如果是IO口，只有设置为输入时才会启用中断功能； 如果是输出口，外部中断功能会自动关闭（ATMEL的ATiny系列有一些例外，输出口也可以触发中断功能）。 外部中断的应用如下：

外部触发信号的检测：一是基于实时性要求，如可控硅的控制，突发信号的检测等，二是省电的需要。

信号频率的测量：为保证信号不被遗漏，外部中断是理想的选择。

数据解码：在遥控应用领域，为了降低设计成本，往往需要用软件对各种编码数据进行解码，如曼彻斯特解码、PWM编码等。

按键检测和系统唤醒：对于进入Sleep状态的MCU，一般需要通过外部中断来唤醒。 最基本的形式是一个键，电平变化是由键的动作产生的。

4、通信接口：MCU提供的通信接口一般包括SPI接口、UART、I2C接口等，分别说明如下：

SPI接口：这类接口是大多数MCU提供的最基本的通信方式。 它的数据传输由同步时钟控制。 信号包括：SDI（串行数据输入）、SDO（串行数据输出）、SCLK（串行时钟）和Ready信号； 在某些情况下，可能没有就绪信号； 这类接口可以工作在Master模式或者Slave模式，通俗的说法就是看谁提供时钟信号，提供时钟的一方是Master，对方就是Slaver。

UART（Universal Asynchronous Receive Transmit）：是最基本的异步传输接口。 它的信号线只有Rx和Tx。 基本数据格式为：起始位+数据位（7-bits/8-bits）+校验位（Even, Odd or None）+停止位（1~2Bit）。 一位数据所花费的时间称为波特率（baud rate）。

对于大多数MCU来说，数据位的长度、数据校验方式（奇校验、偶校验或不校验）、停止位（Stop Bit）的长度和波特率都可以通过编程灵活设置。 当然。 这类接口最常用的方式是与PC机的串口通信。

I2C接口：I2C是Philips公司开发的一种数据传输协议，也是由两个信号实现的：SDAT（串行数据输入输出）和SCLK（串行时钟）。 它最大的优点是可以在这条总线上连接多个设备，可以通过地址来识别和访问； I2C总线最大的好处之一就是可以很方便的通过IO口用软件实现，它的传输数据速率完全由SCLK来控制，可以快也可以慢，不像UART接口，对速度有严格的要求。

5. Watchdog（看门狗定时器）：看门狗也是大部分MCU的基本配置（部分4位MCU可能没有此功能），而且大部分MCU的Watchdog只能让程序对其复位，不能对其进行复位。 是关闭的（有的是在程序烧入的时候设置的，比如Microchip PIC系列MCU），有的MCU是通过特定的方式来判断是否打开的，比如三星的KS57系列，只要程序访问看门狗寄存器就可以了, 自动开启且无法再次关闭。 一般来说，看门狗的复位时间可以通过程序设置。 Watchdog最基本的应用是为MCU因意外故障而崩溃提供一种自恢复能力。

┃全球主流MCU厂商

下面整理出主流厂商的MCU（部分可能遗漏），排名不分先后。

欧美

1、Freescale+NXP（飞思卡尔+恩智浦）：荷兰，主要提供16位和32位MCU。 应用：汽车电子、LED 和普通照明、医疗保健、多媒体融合、家用电器和电动工具、楼宇自动化技术电机控制、电源和电源转换器、能源和智能电网、自动化、计算机和通信基础设施。

2、Microchip+Atmel（微芯科技+Atmel）：美国，主要提供16位和32位MCU。 应用：汽车电子、工业、电机控制、汽车、楼宇自动化、家用电器、家庭娱乐、工业自动化、照明、物联网、智能能源、移动电子、计算机外设。

3、Cypress+Spansion（赛普拉斯+Spansion半导体）：美国主要提供8位、16位、32位MCU。 应用：汽车电子、家用电器、医疗、消费电子、通信和电信、工业、无线。

4、ADI（Adeno Semiconductor）：美国，主要提供8位、16位、32位MCU。 应用：航空航天与国防、汽车应用、建筑技术、通信、消费电子、能源、医疗保健、仪器与测量、电动机、工业自动化、安全。

5、英飞凌（Infineon）：德国主要提供16位和32位MCU。 应用：汽车电子、消费电子、工程、商用和农用车辆、数据处理、电动交通、工业应用、医疗设备、移动设备、电机控制和驱动、电源、摩托车、电动自行车和小型电动汽车、智能电网、照明、太阳能系统解决方案、风能系统解决方案。

6.意法半导体（STMicroelectronics）：意大利/法国，主要提供32位MCU。 应用：LED 和普通照明、交通、医疗保健、多媒体融合、家用电器和电动工具、楼宇自动化技术电机控制、电源和电源转换器、能源和智能电网、自动化、计算机和通信基础设施。

7、高通（Qualcomm）：美国主要提供16位和32位MCU。 应用：智能手机、平板电脑、无线调制解调器。

8、德州仪器（Texas Instruments）：美国主要提供16位和32位MCU。 应用领域：汽车电子、消费电子、医疗设备、移动设备、通讯。

9、美信（Maxim）：美国主要提供32位MCU。 应用：汽车电子、消费电子、工业应用、安防。

日韩

1. Renesas（瑞萨电子）：日本主要提供16位和32位MCU。 应用领域：电脑及周边、消费电子、保健电子、汽车电子、工业、通讯。

2、东芝（Toshiba）：日本主要提供16位和32位MCU。 应用领域：汽车电子、工业、马达控制、无线通讯、手机、电脑及外设、影音影音、消费类（家电）、LED照明、安防、电源管理、娱乐设备。

3、Fujitsu（富士通）：日本主要提供32位MCU。 应用：汽车、医疗、机械、家用电器。

4、三星电子（Samsung Electronics）：韩国主要提供16位和32位MCU。 应用：汽车电子、工业、电机控制、汽车、楼宇自动化、家用电器、家庭娱乐、工业自动化、照明、物联网、智能能源、移动电子、计算机外设。

中国

▍中国大陆

1、西格玛微电子：主要提供32位MCU，应用于电信、制造、能源、交通、电力等领域。

2、珠海欧比特：主要提供32位MCU，应用范围：航空航天：飞船、飞行器； 高端工控：嵌入式计算机； 船舶控制、工业控制、电力设备、环境监测。

3、兆易创新：主要提供32位MCU，应用范围：工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居、物联网。

4、盛思微电子：主要提供8位和32位MCU，应用范围：小家电、消费电子、遥控器、鼠标、锂电池、数码产品、汽车电子、医疗仪器及测量、玩具、工业控制、智能家居和安防等领域。

5、芯海科技：主要提供16位和32位MCU，应用范围：仪器仪表、物联网、消费电子、家电、汽车电子。

6、联华集成电路：主要提供8位和16位MCU，应用范围包括消费电子、白色家电、工业控制、通讯设备、汽车电子、计算机等。

7、珠海建融：主要提供8位MCU，应用范围包括家用电器和移动电源。

8、炬力科技：主要提供8位到32位MCU，应用范围：平板电脑、智能家居、多媒体、蓝牙、wifi音响。

9、爱芯微电子：主要提供8位和16位MCU，应用范围：消费类芯片、通讯芯片、信息芯片、家电产品。

10、华芯微电子：主要提供8位和4位MCU，应用范围：卫星接收器、手机充电器、万年历、一体机遥控器。

11、上海贝岭（华大半导体控股）：主要提供8位、16位、32位MCU，应用范围包括电脑周边、高清电视、电源管理、小家电、数字家电等。

12、海尔集成电路：主要提供14位、15位、16位MCU。 应用：消费电子、汽车电子、工业、智能仪器。

13、北京君正：主要提供32位MCU，应用范围包括可穿戴设备、物联网、智能家电、汽车、消费电子、平板电脑等。

14、中微半导体：主要提供8位MCU，应用范围包括：智能家电、汽车电子、安防监控、LED照明及景观、智能玩具、智能家居、消费电子。

15、神舟龙芯集成电路：主要提供32位MCU，应用范围：电力监控、智能电网、工业数字控制、物联网、智能家居、数据监控。

16、紫光微电子：主要提供8位和16位MCU，应用范围：智能家电。

17、时代民芯：主要提供32位MCU，应用范围：汽车导航、交通监控、渔船监管、电力电信网络。

18、华润硅微电子（华润微电子子公司）：主要提供8位和16位MCU，应用范围：消费电子、工业控制、家电。

19、国芯科技：主要提供32位MCU，应用范围包括信息安全、办公自动化、通信网络、信息安全等。

20、中天微：主要提供32位MCU家用液晶电表控制器，应用范围包括：智能手机、数字电视、机顶盒、汽车电子、GPS、电子阅读器、打印机等。

21、华润微电子：主要提供8位和16位MCU，应用范围：家电、消费电子、工业自动化控制的通用控制电路。

22、中盈电子：主要提供4位、8位、16位、32位MCU家用液晶电表控制器，应用范围：家电、电机。

23、凌动微电子：主要提供32位，应用范围包括：电机控制、蓝牙控制、高清显示、无线充电、无人机、微型打印机、智能标签、电子烟、LED点阵屏等。

24、新唐科技：主要提供32位MCU，应用范围：照明、物联网等。

25、东软开利：主要提供8位和32位MCU，应用范围包括家电、智能家居、仪器仪表、液晶面板控制器、工业控制等。

26. Bethley：主要提供32位MCU，应用范围包括智能家居、工业控制和消费类产品。

27、盛泉科技：主要提供8位MCU，应用范围包括车载、教育、工控、医疗等中小尺寸显示面板。

28、航顺芯片：主要提供8位和32位MCU，应用范围：汽车、物联网等。

29、复旦微电子：主要提供16位和32位MCU，应用范围：智能电表、智能门锁等。

30、华大半导体：主要提供8位、16位、32位MCU，应用范围包括工业控制、智能制造、智能生活和物联网等。

▍中国台湾

1、鸿晶科技：主要提供8位MCU。 应用领域：通讯、工业控制、信息家电、语音。

2、盛群半导体：主要提供8位和32位MCU。 应用：消费电子、LED照明等。

3、凌阳科技：主要提供8位和16位MCU。 适用范围：家庭影音。

4、中盈电子：主要提供4位和8位MCU。 应用：充电器、移动电源、家电、工控。

5、颂思科技：主要提供8位和32位MCU。 应用：遥控器、智能充电器、尺寸系统、电子秤、耳温计、血压计、胎压计、各种测量和健康设备。

6、华邦电子：主要提供8位和16位MCU。 应用领域：汽车电子、工业电子、网络、计算机、消费电子、物联网。

7、十速科技：主要提供4位、8位、51位MCU。 应用：遥控器，小家电。

8、友华微电子：主要提供4位和8位MCU。 应用：记录集成电路产品、消费电子产品、家用产品。

9、盈光科技MCU：主要提供4位和8位MCU。 应用：机械、自动化、家电、机器人。

10、义隆电子：主要提供8位和16位MCU。 应用：消费电子产品、计算机、智能手机。

┃ 热门单片机型号汇总

结尾