芯片对于各个企业、各个国家的发展来说,都是非常重要的一环。目前,各个国家都在积极地发展芯片行业。为增进大家对芯片的认识,本文将对MCU芯片、MCU芯片技术原理以及MCU芯片的应用予以介绍。如果你对芯片具有兴趣,不妨继续往下阅读哦~
MCU芯片是业内人士的专业术语。如果是外行,可能没听说过MCU芯片。即使你听说过这个名字,你也不知道它是什么。那么,MCU芯片指的是什么芯片?本文Ameya360电子元器件采购网将为您详细回答这个问题。
一、MCU芯片的定义
MCU芯片是指微控制单元(MicrocontrollerUnit;MCU),又称单片微型计算机或者单片机,是把中央处理器的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制,所以MCU芯片就是单片机芯片。
二、MCU芯片的技术原理
要知道MCU芯片的技术原理,我们要先了解MCU自动完成任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即单片机执行指令的过程。所谓指令,就是写下要求单片机执行的各种操作命令的形式,这是由设计师赋予的指令系统决定的。一个指令对应一个基本操作;单片机能执行的所有指令都是单片机的指令系统。不同类型的单片机有不同的指令系统。为了让一个单片功能自动完成某项具体任务,必须将所要解决的问题编成一系列的指令(这些指令必须是一个单独的函数来识别和执行的指令),这样一系列指令的集合就变成了程序,并且程序需要预先储存在有存储能力的部分-存储器中。
内存是由很多(最小的存储单位)构成的,就像大房子有很多房间一样,指令被储存在这些单元中,单元内的指令被提取和执行,就像大建筑中的每个房间都被分配给唯一的房间号一样,每一个存储单元都必须被指定为存储单元的唯一地址号,这样,只要知道存储单元的地址,就能将存储的指令提取出来,然后将其提取出来,然后执行。
由于程序是按顺序执行的,因此程序中的指令也是一条条地存储,单片机在执行程序时要将这些指令逐个提取并执行,必须有一部分能够跟踪指令所在的地址,这个部分就是程序计数器PC(包括CPU在内),当程序开始运行时,PC将会被分配到程序中第一条指令的地址,然后每执行一条指令,PC在中的内容自动增加,增加量由这个指令长度决定,可能是1、2或3,以指向下一条指令的起始地址,保证指令顺序执行。
三、MCU芯片的应用
大多数情况下4位MCU应用于计算器、汽车仪表、汽车防盗装置、呼叫器、无线电话、CD播放器、液晶显示控制器、液晶游戏机、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压仪、温湿度计、遥控器和傻瓜照相机等;8位MCU应用于电表、电机控制器、电动玩具机、变频冷气机、呼叫器等等。其中,8位、16位单片机主要应用于一般的控制领域,一般不用操作系统。而16位MCU主要应用于行动电话、数码相机和摄录机等;大多数32位MCU应用于Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub.Bridge、Router.工作站、ISDN电话、激光打印机及彩色传真机;通常使用64位嵌入式操作系统进行网络操作、多媒体处理等复杂处理的情况。
全球MCU芯片市场规模达150亿美元,预计未来三年复合增速达8%。据IC Insights数据,2020年MCU市场规模下滑8.6%至150亿美元,其预计MCU市场将在2021年恢复增长,2023年预计规模达到188亿美元,对应2021-2023年复合增速为8.0%。
从全球MCU下游应用领域来看,MCU主要应用于汽车电子、工控/医疗、计算机与消费电子四大领域,从2019年IC Insights数据来看,汽车电子是MCU最大市场,占据33%的份额,工控/医疗、计算机领域分别占比25%、23%。
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