1.MCU芯片
MCU指的是微控制單元，嚴(yán)格意義上來(lái)講可以看成CPU的頻率與規(guī)格的縮減，重要性僅次于CPU。具體來(lái)說(shuō)，是將CPU的頻率和規(guī)格縮減，同時(shí)，將計(jì)數(shù)器、內(nèi)存、USB和A/D轉(zhuǎn)換等整合到同一個(gè)芯片上，從而形成芯片級(jí)計(jì)算機(jī)，以達(dá)到對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)合作出不同組合控制的目的。另外，MCU芯片應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛，比如可應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)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(shè)計(jì)的，例如用于體溫計(jì)的單片機(jī)、用于洗衣機(jī)的單片機(jī)等。通用型MCU 將可開(kāi)發(fā)的資源(ROM、RAM、I/O、EPROM)等全部提供給用戶，功能相對(duì)更全面。在通用型的單片機(jī)中，8位單片機(jī)成本低，價(jià)格廉，便于開(kāi)發(fā)，其性能能滿足大部分需要，只有在航天、汽車、機(jī)器人等高技術(shù)領(lǐng)域，需要高速處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，才需要選用16/32位。而在一般工業(yè)領(lǐng)域，8位通用型單片機(jī)，仍然是目前應(yīng)用最廣的單片機(jī)。
(2)按照指令集
可分為CISC(復(fù)雜指令集架構(gòu))和RISC(精簡(jiǎn)指令集架構(gòu))兩類。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年中國(guó)通用型MCU市場(chǎng)規(guī)模中，CISC占比24%，RISC占比76%。按照存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)：可分為哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)和馮諾依曼(Von Neumann)結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在的單片機(jī)絕大多數(shù)都是基于馮諾伊曼結(jié)構(gòu)的，這種結(jié)構(gòu)清楚地定義了嵌入式系統(tǒng)所必需的四個(gè)基本部分：1)中央處理器核心;2)程序存儲(chǔ)器(只讀存儲(chǔ)器或者閃存)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器);3)定時(shí)/計(jì)時(shí)器;4)與外圍設(shè)備進(jìn)行通信的輸入/輸出端口，所有這些都被集成在單個(gè)集成電路芯片上。
3.MCU與MPU、SoC的區(qū)別
(1)MCU與MPU
MCU是基于CPU發(fā)展起來(lái)的主控芯片，與之類似的MPU和SoC是CPU應(yīng)用于高性能計(jì)算領(lǐng)域的產(chǎn)品。行行查數(shù)據(jù)顯示，MCU、MPU、SoC均可作為設(shè)備的主控，AIoT通常會(huì)將SoC、低功耗MCU搭配使用。CPU(Central Processing Unit)：是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。CPU由運(yùn)算器、控制器和寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。差不多所有CPU的運(yùn)作原理可分為四個(gè)階段：提取、解碼、執(zhí)行和寫回。CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令，放入指令寄存器，對(duì)指令譯碼，并執(zhí)行指令。所謂的計(jì)算機(jī)的可編程性主要是指對(duì)CPU的編程。MPU(Micro Processor Unit)：即微處理器單元，通常代表功能強(qiáng)大的CPU，可理解為增強(qiáng)型CPU ，這種芯片往往是計(jì)算機(jī)和高端系統(tǒng)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(méi)有集成片上外圍器件。例如嵌入式開(kāi)發(fā)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(tǒng)，即將多個(gè)電子系統(tǒng)集成到單一芯片上，其可以處理數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)甚至混合信號(hào)，常應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中。SoC是系統(tǒng)級(jí)芯片，同時(shí)具有MCU高度集成化和MPU超強(qiáng)計(jì)算能力的特點(diǎn)，即擁有內(nèi)置RAM和ROM的同時(shí)又像MPU那樣強(qiáng)大。SoC可以存放并運(yùn)行系統(tǒng)級(jí)別的代碼，即可以運(yùn)行操作系統(tǒng)(以LinuxOS為主)?？梢赃@樣對(duì)比來(lái)看：MCU只是芯片級(jí)的芯片，而SoC是系統(tǒng)級(jí)的芯片，它集成了MCU和MPU的優(yōu)點(diǎn)，即擁有內(nèi)置RAM和ROM的同時(shí)又像MPU那樣強(qiáng)大。
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