微控制單元(Microcontroller Unit;MCU),又稱單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomputer )或者單片機(jī),它是把中央處理器(Central Process Unit;CPU)的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減,并將內(nèi)存(memory)、計(jì)數(shù)器(Timer)、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。
諸如手機(jī)、PC外圍、遙控器,至汽車電子、工業(yè)上的步進(jìn)馬達(dá)、機(jī)器手臂的控制等,都可見到MCU的身影。
MCU和MPU有什么區(qū)別?
集成電路和電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展早在20世紀(jì)就已經(jīng)開始了,在電子計(jì)算機(jī)中,中央處理器(CPU)是電腦中的核心配件,其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。中央處理器主要包括兩個(gè)部分,即控制器、運(yùn)算器,其中還包括高速緩沖存儲(chǔ)器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制的總線。
處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使CPU不斷發(fā)展完善,從最初專用于數(shù)學(xué)計(jì)算到廣泛應(yīng)用于通用計(jì)算,從4位到8位、16位、32位處理器,最后到64位處理器,從各廠商互不兼容到不同指令集架構(gòu)規(guī)范的出現(xiàn),CPU 自誕生以來(lái)一直在飛速發(fā)展。CPU逐漸發(fā)展出來(lái)三個(gè)分枝,一個(gè)是DSP(Digital Signal Processing/Processor,數(shù)字信號(hào)處理),另外兩個(gè)是MCU(Micro Control Unit,微控制器單元)和MPU(Micro Processor Unit,微處理器單元)。
常會(huì)有人搞不清MPU和MCU的區(qū)別,這是各具特色的兩個(gè)分支,它們互相區(qū)別,但又互相融合、互相促進(jìn)。與微處理器(MPU)以運(yùn)算性能和速度為特征的飛速發(fā)展不同,微控制器(MCU)則是以其控制功能的不斷完善為發(fā)展標(biāo)志的。
MCU集成了片上外圍器件;MPU不帶外圍器件(例如存儲(chǔ)器陣列),是高度集成的通用結(jié)構(gòu)的處理器,是去除了集成外設(shè)的MCU;DSP運(yùn)算能力強(qiáng),擅長(zhǎng)很多的重復(fù)數(shù)據(jù)運(yùn)算,而MCU則適合不同信息源的多種數(shù)據(jù)的處理診斷和運(yùn)算,側(cè)重于控制,速度并不如DSP。MCU區(qū)別于DSP的最大特點(diǎn)在于它的通用性,反應(yīng)在指令集和尋址模式中。DSP與MCU的結(jié)合是DSC,它終將取代這兩種芯片。
進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代,MCU成為了各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的控制核心,因其高性能、低功耗、可編程、靈活性在消費(fèi)電子、醫(yī)療電子、工業(yè)控制、汽車電子和通信等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。按照位數(shù)來(lái)劃分,MCU可分為4位、8位、16位、32位和64位微處理器,現(xiàn)在32位MCU已經(jīng)成為主流,正在逐漸替代過去由8/16位MCU主導(dǎo)的應(yīng)用和市場(chǎng)。若按照指令集架構(gòu)(ISA)來(lái)劃分,MCU類型包括8051、Arm、MIPS、RISC-V、POWER等微處理器?;贏rmCortex-M系列內(nèi)核IP的MCU已經(jīng)成為32位MCU的市場(chǎng)主流,在新興的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,最近幾年開源的RISC-V微處理器也開始流行起來(lái)。
-
集成電路
+關(guān)注
關(guān)注
5391文章
11591瀏覽量
362524 -
物聯(lián)網(wǎng)
+關(guān)注
關(guān)注
2911文章
44828瀏覽量
375162 -
驅(qū)動(dòng)電路
+關(guān)注
關(guān)注
153文章
1532瀏覽量
108649
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論