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什么是MCU?MCU基础知识讲解

发布时间:2021/12/19 22:53:00

来源:http://www.szinter.com.cn/news739605.html

1、汽车电子产品及物联网很多导进MCU构架,要求暴发

2、ST、TI、瑞萨等IDM厂生产能力不够,造成交货期变长。据了解,许多MCU厂商商品交货期都从4个月增加至6个月,日本MCU厂商也是变长至9个月。

3、原料的增涨。现阶段现已有晶圆厂公布价格上涨,很有可能会对MCU导致价格上涨断货。

什么叫MCU?

CPU:包含微处理器、控制板和存储器组。是MCU內部的关键部件,由计算构件和控制系统两绝大多数构成。

前面一种能进行数据信息的算数或运算、位自变量解决和信息传输实际操作,后者是按一定时钟频率相互配合,是解析和实行命令的构件。

存储器:包含ROM和RAM。ROM程序流程存储器,MCU的工作任务是按事前定编好的程序流程一条条顺序实行的,ROM程序流程存储器即用于储放已编的程序流程(系统软件程序流程由生产厂家定编和载入)。

储存数据信息断电后不消退。ROM又分成片内存储器和片外(拓展)存储器二种。

RAM数据信息存储器,在程序执行全过程中可以随时随地载入数据信息,又可以随时随地读出数据。储存数据信息在断电后不可以维持。RAM也分成片内数据信息存储器和片外(拓展)存储器二种。

I/O插口:与其他键入、导出(电源电路)机器设备相互连接。PO/P1/P2/P3等数据I/O插口,內部电源电路含端口号锁存、导出控制器和键入油压缓冲器等电源电路。

4位、8位、16位、32位、 ** 位MCU的主要用途

4位计算方式、车用仪表、车配防盗系统设备、呼叫器、无线固话、CD播放器、LCD推动控制板、小孩玩具、磅称、充电头、胎压计.温湿计.智能遥控器等8位电度表、马达控制器、电动遥控车机、呼叫器、打印机、电話收录机、电脑键盘及USB16位手机、数宇照相机及摄像放影机32位智能家居系统.物联网、电动机及变频式操纵、安防监控系统、指纹识别识别、触摸功能键、Modem.GPS.STB.工作平台ISDN电話、喷墨打印机与五颜六色打印机等 ** 位高级工作平台、互动多媒体系统软件、高級电视机游乐器、高級终端设备等

物联网推动

物联网领域盛行,是MCU发展趋势的一大推动力。例如医用电子用具、本人健康监测商品等都必须功耗低、长期应用、无线通信的商品,殊不知那些都务必仰仗MCU来完成。

MCU做为物联网的关键零组件,不管在市场容量,或是技术标准上面获得了进一步的发展趋势。

32bit MCU成流行

初期MCU构架多是8位为主导(比如Intel 8051系列产品、Atmel AT8/TS8系列产品、Labs EFM8系列产品等),且整合开发工具(IDE)也是以8位为主导。

伴随着物联网时期每日任务的复杂,对计算水平愈来愈高促进MCU逐渐迈进16或32位设计制作,此外相应的开发软件自然环境也提高到32位,乃至保证可以向下兼容,让开发工具不受制于硬件配置,以给出更具有弹力的开发设计室内空间。

功耗低成核心竞争力

当今目前市面上各种各样挪动电子设备最让人抨击的一点莫过必须经常电池充电,每家智能机/智能手环厂商都是在尽力的降低功耗,提高续航能力。

功能损耗的限定促使设计产品时很多作用被放弃。而针对物联网全球里总数更加巨大的无线网络传感器连接点,功能损耗和续航时间也是立即影响到商品的可行性分析。

例如在散播在公路桥梁或是隧道施工中用以检验偏移变形的感应器连接点,总数巨大且只有借助充电电池配电,规定续航力時间通常达十年以上,这对MCU的功能损耗明确提出了十分严苛的规定。

而怎样在功耗低的条件下又能完成较高的计算工作能力,变成摆放在MCU厂商眼前的一道难点。现阶段几乎任何的流行厂商都看准了这一市场前景,陆续发布分别的超功耗低MCU。

高整合度 MCU 成发展趋势

物联网针对在其中每一个连接点最理想化的需要是智能化系统,即可以根据感应器认知外部信息内容,根据CPU开展数据信息计算,根据无线通讯模块推送/读取数据。

因而,集成化感应器 MCU 无线模块的计划方案自始至终是各MCU厂商的追求完美。甚至有,针对一些相对性更容易完成整合的传感器分类,如触摸屏控制器、加速度传感器、手机陀螺仪等,一些技术水平雄厚的厂商早已完成了与MCU整合的soc芯片SOC/SIP。

自然因为感应器和无线通信技术技术性的多元性,及其生产工艺上的差别,一味的SIP或SOC整合很有可能并不一定是最好的(如烟雾传感器、温湿度传感器整合计划方案就比较艰难),但厂商给予MCU 的总体解决方法早已变成不容置疑的大势所趋。

行业现状

2015年逐渐,为角逐市场占有率,合理布局强劲有力提高的物联网运用,MCU关键厂商中间发生了我排规模性企业并购。

依据市场调查组织IC Insights的统计分析,从回收进行合拼后的销售数据看, NXP、Microchip和Cypress2016年MCU产品线销售总额同期相比大幅度提高,排行也相对应升高。

未开展规模性回收的MCU厂商则主要表现平平的,仅有个位的提高,例如ST和TI,有的发生了大幅度降低,例如Samsung。

图:2016全世界MCU 销售市场布局

从上面大家还见到,8大MCU厂商全世界市场占有率累计做到了88%,这换句话说除开五大MCU 外,小的MCU企业市场占有率很小。

IC Insights 调查报告说,MCU销售市场将于2020年做到高峰期,销售总额做到209亿美金,市场销售267亿颗集成ic。

对于如此的销售市场局势,ST为自己定好总体目标是2020年销售总额将抵达40亿美金,从当前销售市场10%市场份额提高到20%分额。

图:2013-2020全世界MCU销售市场预计

八大MCU厂商

1、NXP

NXP(恩智浦)企业传统式的MCU是根据80C51核心的MCU,置入了断电检验、仿真模拟及其片内RC震荡器等作用,这使51LPC在高集成度、成本低、功耗低的运用设计方案中可以达到各个方面的功能规定。在2015年,恩智浦75%的MCU营业收入是来源于用在感应卡的8位和16位MCU。

回收Xilinx以后,NXP从2015年全世界第六大MCU经销商赶到了第一的部位,市场占有率也达到19%,总营业额做到29亿美金。在回收了飞思卡尔以后,NXP的MCU转为32位MCU的的内嵌式操纵运用,汽车电子产品行业也是其重点领域。NXP和飞思卡尔都研发了很多32位的ARMCortex-M MCU。

2、Renesas

全球首屈一指的MCU经销商,当之无愧的MCU霸主。

2003年4月1日,日立与三菱电机中间开展业务流程资产重组,创立了瑞萨高新科技。2010年瑞萨高新科技又与NEC整合,创立了新的瑞萨电子。

再生的瑞萨电子以强悍的开发整体实力,设计方案软件开发平台、多种多样生产技术为基本,积极推进和加强MCU、系统软件LSI、仿真模拟及输出功率半导体元器件三大商品行业的发展趋势。

3、Microchip (回收Atmel)

全世界技术领先的单片机设计和仿真模拟半导体材料经销商。2006到2009年占有第一。2016年1月19日,Microchip从Dialog那边抢婚取得成功,公布取得成功回收Atmel,总价值达35.6亿美金。

取得成功回收Atmel的Microchip在将近不上2个月的時间内就又抬升至MCU销售市场第三的部位。

4、Samsung

三星2016年MCU市场占有率12%,稳居第四。三星有KS51和KS57系列产品4位MCU,KS86和KS88系列产品8位MCU,KS17系列产品16位MCU和KS32系列产品32位MCU。三星MCU为OTP型ISP在片程序编写作用。在4位机里选用NEC的技术性,8位机里引入Zilog企业Z8的技术性,在32位机里选购了ARM7核心,也有DEC的技术性、飞利浦的工艺等。其单片机设计裸片的价钱非常有竞争能力。

5、ST

1988年6月创立,是由西班牙的SGS电子光学企业和法国的Thomson合拼而成。1998年5月,SGS-THOMSON Microelectronics名字改。意法半导体是全世界电子光学主要用途内开发设计及给予半导体材料解决方法的管理者,STM32系列产品ARM Cortex-M*单片机设计,也是占有了领域江山半壁。

6、Infineon

不可多得的能全方位包含车辆行业最重要运用的车辆半导体材料生产商之一。

1999年4月创立于德国慕尼黑,其前身是西门子PLC的半导体材料单位,于1999年单独,2000年发售。有着渊博的产品组合策略,包含微处理器、智能传感器技术、微波射频收取和发送IC、雷达探测及其分立式和集成化功率半导体。MCU在汽车电子产品,工业自动化、诊疗行业十分著名。

7、TI

一家国际性半导体材料设计与生产制造企业, 业务流程遮盖超出 35 个我国,服务项目全世界全国各地超出 10 万家和顾客,有着 85 年的自主创新历史时间,超出 10 千万种仿真模拟电子器件、内嵌式CPU及其APP和专用工具,业内较大的完成和适用精英团队。

TI的MSP320以前是风靡一时的数字集成电路,之后伴随着企业的转型发展,MCU逐渐下降。现如今,伴随着新品的发布,TI的MCU又有重新来过的势态。

8、Cypress Spansion

Cypress1982年创立,企业生产制造性能高IC商品,用以传输数据、远程控制通信、PC和军工用系统软件,在纽约股票交易所发售。2015年3月12日,赛普拉斯和飞索半导体材料(Spansion)企业公布,俩家企业使用价值50亿美金的全个股免税政策合拼买卖已告进行。该项合拼问世了销售额20亿美金的全世界MCU及嵌入式操作系统专用型存储器市场领导者,车辆用MCU及存储器排行第三。

以上列举的是2016年国外MCU厂商排行,但是现阶段内地早已有十分多出色的MCU厂商,如动感微、航顺集成ic、奥斯莱这些。

内地MCU厂商已经兴起,也持续逐渐有厂商能给予高级32位MCU,而伴随着汽车电子产品和物联网很多导进MCU,要求很有可能呈爆发式增长,坚信国内MCU知名品牌将进到发展趋势关键期。

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