隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計(jì)算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時(shí)數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，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，也就是我們熟悉的MCU。

　　MCU中文名稱(chēng)為微控制單元，又稱(chēng)單片微型計(jì)算機(jī)或者單片機(jī)，單片機(jī)誕生于1971年，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。單片機(jī)由以前的1位、4位、8位、16位，發(fā)展到現(xiàn)在的32位甚至64位。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高，相繼誕生了一批經(jīng)過(guò)市場(chǎng)考驗(yàn)獲得良好口碑的單片機(jī)制造廠商。

　　按用途分類(lèi)：

　　通用型：將可開(kāi)發(fā)的資源（ROM、RAM、I/O、 EPROM）等全部提供給用戶。

　　專(zhuān)用型：其硬件及指令是按照某種特定用途而設(shè)計(jì)，例如錄音機(jī)機(jī)芯控制器、打印機(jī)控制器、電機(jī)控制器等。

　　按其基本操作處理的數(shù)據(jù)位數(shù)分類(lèi)：

　　根據(jù)總線或數(shù)據(jù)暫存器的寬度，單片機(jī)又分為1位、4位、8位、16位、32位甚至64位單片機(jī)。

　　8位MCU工作頻率在16~50MHz之間，強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)單效能、低成本應(yīng)用，在目前MCU市場(chǎng)總值仍有一定地位，而不少M(fèi)CU業(yè)者也持續(xù)為8bit MCU開(kāi)發(fā)頻率調(diào)節(jié)的節(jié)能設(shè)計(jì)，以因應(yīng)綠色時(shí)代的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需求。

　　16位MCU，則以16位運(yùn)算、16/24位尋址能力及頻率在24~100MHz為主流規(guī)格，部分16bit MCU額外提供32位加/減/乘/除的特殊指令。由于32bit MCU出現(xiàn)并持續(xù)降價(jià)及8bit MCU簡(jiǎn)單耐用又便宜的低價(jià)優(yōu)勢(shì)下，夾在中間的16bit MCU市場(chǎng)不斷被擠壓，成為出貨比例中最低的產(chǎn)品。

　　32位MCU可說(shuō)是MCU市場(chǎng)主流，單顆報(bào)價(jià)在1.5~4美元之間，工作頻率大多在100~350MHz之間，執(zhí)行效能更佳，應(yīng)用類(lèi)型也相當(dāng)多元。但32位MCU會(huì)因?yàn)椴僮鲾?shù)與內(nèi)存長(zhǎng)度的增加，相同功能的程序代碼長(zhǎng)度較8/16bit MCU增加30~40%，這導(dǎo)致內(nèi)嵌OTP/FlashROM內(nèi)存容量不能太小，而芯片對(duì)外腳位數(shù)量暴增，進(jìn)一步局限32bit MCU的成本縮減能力。

　　MCU按其存儲(chǔ)器類(lèi)型：

　　可分為無(wú)片內(nèi)ROM型和帶片內(nèi)ROM型兩種。對(duì)于無(wú)片內(nèi)ROM型的芯片，必須外接EPROM才能應(yīng)用（典型芯片為8031）。帶片內(nèi)ROM型的芯片又分為片內(nèi)EPROM型（典型芯片為87C51）、MASK片內(nèi)掩模ROM型（典型芯片為8051）、片內(nèi)FLASH型（典型芯片為89C51）等類(lèi)型，一些公司還推出帶有片內(nèi)一次性可編程ROM（One Time Programming， OTP）的芯片（典型芯片為97C51）。

　　由于MCU強(qiáng)調(diào)是最大密集度與最小芯片面積，以有限的程序代碼達(dá)成控制功能，因此當(dāng)今MCU多半使用內(nèi)建的MaskROM、OTP ROM、EEPROM或Flash內(nèi)存來(lái)儲(chǔ)存韌體碼，MCU內(nèi)建Flash內(nèi)存容量從低階4~64KB到最高階512KB~2MB不等。

　　存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

　　MCU根據(jù)其存儲(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)?，F(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：一個(gè)中央處理器核心，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）、一個(gè)或者更多的定時(shí)/計(jì)時(shí)器，還有用來(lái)與外圍設(shè)備以及擴(kuò)展資源進(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。

　　指令結(jié)構(gòu)

　　MCU根據(jù)指令結(jié)構(gòu)又可分為CISC（Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）和RISC（Reduced Instruction Set Comuter，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)微控制器）

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　　下面列舉一下MCU廠商TOP20（排名不分先后）

　　1、瑞薩電子（Renesas）

　　總部：日本

　　官網(wǎng)：http://cn.renesas.com/

　　NEC電子和瑞薩科技于2010年4月1日通過(guò)合并誕生了“瑞薩電 子”，現(xiàn)為全球第一的微控制器供應(yīng)商，也是SoC系統(tǒng)晶片與各式 類(lèi)比及電源裝置等先進(jìn)半導(dǎo)體解決方案的領(lǐng)導(dǎo)品牌之一。8位單片 機(jī)主要有78K0、740系列和QzRom系列。NEC單片機(jī)自成體系，以8位 單片機(jī)78K系列產(chǎn)量最高，也有16位、32位單片機(jī)。16位以上單片機(jī)采用內(nèi)部倍頻技術(shù)，以降低外時(shí)鐘頻率。有的單片機(jī)采用內(nèi)置操 作系統(tǒng)。瑞薩電子將著重關(guān)注于包括MCU（微控制器）、SoC解決方 案、模擬與電源器件在內(nèi)的三大專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。

　　2、恩智浦（NXP）—飛思卡爾（Freescale）

　　總部：荷蘭

　　官網(wǎng)：http://www.nxp.com/

　　NXP（恩智浦）公司的單片機(jī)是基于80C51內(nèi)核的單片機(jī)，嵌入了掉電檢測(cè)、模擬以及片內(nèi)RC振蕩器等功能，這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應(yīng)用設(shè)計(jì)中可以滿足多方面的性能要求。

　　3、微芯科技（Microchip）—愛(ài)特梅爾（Atmel）

　　總部：美國(guó)

　　官網(wǎng)：http://www.microchip.com/

　　微芯科技是全球領(lǐng)先的單片機(jī)和模擬半導(dǎo)體供應(yīng)商，Microchip（微芯）單片機(jī)是市場(chǎng)份額增長(zhǎng)最塊的單片機(jī)。它的主要產(chǎn)品是16C系列8位單片機(jī)，CPU采用RISC結(jié)構(gòu)，僅33條指令，運(yùn)行速度快，且 以低價(jià)位著稱(chēng)，一般單片機(jī)價(jià)格都在一美元以下。Microchip單片機(jī)沒(méi)有掩膜產(chǎn)品，全都是OTP器件（近年已推出FLASH型單片機(jī)）。 Microchip強(qiáng)調(diào)節(jié)約成本的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用量大、檔次低、價(jià)格敏感的產(chǎn)品。MICROCHIP公司的PIC單片機(jī)產(chǎn)品，其突出的特點(diǎn)是體積小，功耗低，精簡(jiǎn)指令集，抗干擾性好，可靠性高，有較強(qiáng)的模擬接口，代碼保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲(chǔ)器的芯片。

　　4、新唐科技

　　總部：***

　　官網(wǎng)：http://www.nuvoton.com/

　　新唐科技專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)模擬/混合訊號(hào)，微控制器及計(jì)算機(jī)云端相關(guān)應(yīng)用IC產(chǎn)品，相關(guān)產(chǎn)品在工業(yè)電子、消費(fèi)電子及計(jì)算機(jī)市場(chǎng)皆具領(lǐng)先地位；此外，新唐科技擁有一座可提供客制化模擬、電源管理及微控制器產(chǎn)品制程之晶圓廠，除負(fù)責(zé)生產(chǎn)自有IC產(chǎn)品外，另提供部份產(chǎn)能作為晶圓代工服務(wù)。

　　5、意法半導(dǎo)體（ST）

　　總部：意大利

　　官網(wǎng)：http://www.st.com/

　　旗下MCU從低階8元位到高階32元位都有，低階8位元MCU更採(cǎi)模組化，提供無(wú)線等應(yīng)用。　8位元的STM8微控制器和32位元的STM32 ARM CortexM微控制器提供強(qiáng)大的功能，如LCD控制器、馬達(dá)控制定時(shí)器、電源重置、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、記憶體保護(hù)單元、雙看門(mén)狗、防篡改保護(hù)、嵌入式EEPROM、快速低功耗類(lèi)比數(shù)位轉(zhuǎn)換器、DMA矩陣和針對(duì)電池供電應(yīng)用最佳化的功耗模式。

　　6、英飛凌（Infineon）

　　總部：德國(guó)

　　官網(wǎng)：http://www.infineon.com/

　　其前身是西門(mén)子集團(tuán)的半導(dǎo)體部門(mén)。英飛凌8位單片機(jī)能實(shí)現(xiàn)高性能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，在嚴(yán)酷環(huán)境下（高溫、EMI、振動(dòng)）具有極高的可靠性。英飛凌8位單片機(jī)主要有XC800系列、XC886系列、XC888系列、XC82x、XC83x系列等。

　　7、德州儀器

　　總部：美國(guó)

　　官網(wǎng)：http://www.ti.com.cn/

　　德州儀器 （TI） 是全球領(lǐng)先的模擬及數(shù)字半導(dǎo)體 IC 設(shè)計(jì)制造公司。除了提供模擬技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理 （DSP） 以外，TI 在單片機(jī)領(lǐng)域也涉入較深，推出一系列的32位單片機(jī)，其中Piccolo系列微處理器最具代表性，具體型號(hào)如C2000和F28x系列。

　　8、東芝（Toshiba）

　　總部：日本

　　官網(wǎng)：http://www.toshiba.com.cn/

　　東芝單片機(jī)的特點(diǎn)從4位機(jī)到64位，門(mén)類(lèi)齊全。4位機(jī)在家電領(lǐng)域仍有較大的市場(chǎng)。8位機(jī)主要有870系列、90系列等，該類(lèi)單片機(jī)允許使用慢模式，采用32K時(shí)鐘時(shí)功耗低至10uA數(shù)量級(jí)。CPU內(nèi)部多組寄存器的使用，使得中斷響應(yīng)與處理更加快捷。東芝的32位單片機(jī)采用MIPS3000ARISC的 CPU結(jié)構(gòu)，面向VCD、數(shù)字相機(jī)、圖像處理等市場(chǎng)。

　　9、三星（Samsung）

　　總部：韓國(guó)

　　官網(wǎng)：http://www.samsung.com

　　三星單片機(jī)有KS51和KS57系列4位單片機(jī)，KS86和KS88系列8位單片機(jī)，KS17系列16位單片機(jī)和KS32系列32位單片機(jī)。三星單片 機(jī)為OTP型ISP在片編程功能。在4位機(jī)上采用NEC的技術(shù)，8位機(jī)上引進(jìn)Zilog公司Z8的技術(shù)，在32位機(jī)上購(gòu)買(mǎi)了ARM7內(nèi)核，還有DEC的技術(shù)、東芝的技術(shù)等。其單片機(jī)裸片的價(jià)格相當(dāng)有競(jìng)爭(zhēng)力。

　　10、賽普拉斯（Cypress）

　　總部：美國(guó)

　　官網(wǎng)：http://china.cypress.com/

　　賽普拉斯PSoC應(yīng)用功能再擴(kuò)大。賽普拉斯最新一代可編程系統(tǒng)單芯片PSoC4，導(dǎo)入安謀國(guó)際（ARM）32位Cortex-M0核心，期提升產(chǎn)品性能價(jià)格比，逐漸蠶食8、16位微控制器（MCU）的市占。

　　11、亞德諾半導(dǎo)體（ADI）

　　總部：美國(guó)

　　官網(wǎng)：http://www.analog.com

　　ADI提供日漸增多的DSP、混合信號(hào)控制處理器、嵌入式處理器和模擬微控制器產(chǎn)品，適合廣泛的通用和專(zhuān)用需求。

　　12、高通（Qualcomm）

　　總部：美國(guó)

　　官網(wǎng)：http://www.qualcomm.cn

　　高通的MCU主要應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、無(wú)線調(diào)制解調(diào)器等等，功能非常強(qiáng)大。

　　13、富士通（Fujitsu）

　　總部：日本

　　官網(wǎng)：http://www.fujitsu.com

　　富士通也有8位、16位和32位單片機(jī)，但8位機(jī)使用的是16位機(jī)的CPU內(nèi)核。也就是說(shuō)8位機(jī)與16位機(jī)所用的指令相同，使得開(kāi)發(fā)比較容易。8位單片機(jī)有著名的MB8900系列，16位機(jī)有MB90系列。

　　14、盛群半導(dǎo)體股份有限公司（合泰半導(dǎo)體（Holtek））

　　總部：***

　　官網(wǎng)：http://www.holtek.com.cn/

　　盛群半導(dǎo)體為國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)微控制器IC設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)廠商，營(yíng)業(yè)范圍主要包括微控制器IC及其周邊組件之設(shè)計(jì)、研發(fā)與銷(xiāo)售。MCU除一般應(yīng)用領(lǐng)域外，更涵蓋語(yǔ)音、通訊、計(jì)算機(jī)外設(shè)、家電、醫(yī)療、車(chē)用及安全監(jiān)控等各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，此外并提供各種電源管理及非易失性?xún)?nèi)存等微控制器外圍組件，期能以提供客戶更具功能性之完整解決方案為產(chǎn)品發(fā)展目標(biāo)。

　　15、中穎電子股份有限公司

　　總部：***

　　官網(wǎng)：http://www.sinowealth.com

　　中穎電子本著專(zhuān)業(yè)專(zhuān)精的精神，專(zhuān)注于單片機(jī)（MCU）產(chǎn)品集成電路設(shè)計(jì)。MCU母體包括4-bit OTP/MASK MCU、8-bit OTP/MASK MCU、8-bit FLASH MCU，主要應(yīng)用于各種小家電、白色家電、黑色家電、汽車(chē)電子周邊、運(yùn)動(dòng)器材、醫(yī)療保健、四表（水、電、氣、暖） 、儀器儀表、安防、電源控制、馬達(dá)控制、工業(yè)控制、變頻、數(shù)碼電機(jī)、計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)（便攜式、車(chē)載、床頭音響）、無(wú)線兒童監(jiān)控器、無(wú)線耳機(jī)/喇叭/門(mén)鈴。

　　16、炬力集成電路設(shè)計(jì)有限公司

　　總部：珠海

　　官網(wǎng)：http://www.actions-semi.com

　　炬力是一家致力于集成電路設(shè)計(jì)與制造的大型半導(dǎo)體技術(shù)公司，公司在數(shù)字多媒體影音主控芯片的研發(fā)和生產(chǎn)方面具有世界領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，公司的多媒體芯片產(chǎn)品占據(jù)全球近50％的市場(chǎng)份額，其產(chǎn)銷(xiāo)量、營(yíng)業(yè)額和凈利潤(rùn)都位居國(guó)內(nèi)同行業(yè)之首。

　　17、華潤(rùn)微電子有限公司

　　總部：無(wú)錫

　　官網(wǎng)：http://www.crmicro.com

　　華潤(rùn)微電子有限公司是華潤(rùn)集團(tuán)旗下負(fù)責(zé)微電子業(yè)務(wù)投資、發(fā)展和經(jīng)營(yíng)管理的高科技企業(yè)，亦是中國(guó)本土規(guī)模和影響力最大的綜合性微電子企業(yè)之一，公司業(yè)務(wù)包括集成電路設(shè)計(jì)、掩模制造、晶圓制造、封裝測(cè)試及分立器件，目前擁有6-8英寸晶圓生產(chǎn)線4條、封裝生產(chǎn)線2條、掩模生產(chǎn)線1條、設(shè)計(jì)公司4家，為國(guó)內(nèi)唯一擁有齊全半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)。

　　18、義隆電子股份有限公司

　　總部：***

　　官網(wǎng)：http://www.emc.com.tw

　　公司主要是研發(fā)和行銷(xiāo)集成電路（IC）產(chǎn)品為主，產(chǎn)品線包含：消費(fèi)性芯片、通訊類(lèi)芯片、微控制器、個(gè)人計(jì)算機(jī)外設(shè)芯片、數(shù)字顯示器芯片及智能型人機(jī)接口技術(shù)之應(yīng)用芯片。主要專(zhuān)長(zhǎng)于電容式觸控技術(shù)、影像感應(yīng)和圖像辨識(shí)技術(shù)。

　　19、松翰科技股份有限公司

　　總部：***

　　官網(wǎng)：http://www.sonix.com.tw

　　松翰科技成立于1996年7月，隨即1997年初推出她的第一顆語(yǔ)音控制器產(chǎn)品，從那時(shí)開(kāi)始，松翰科技逐步成為各方廣泛認(rèn)知的語(yǔ)音、音樂(lè)控制器的領(lǐng)導(dǎo)者，為多方面應(yīng)用的教育性電子玩具注入新的生命。今天，松翰也已在許多應(yīng)用領(lǐng)域，提供更多領(lǐng)先創(chuàng)新的產(chǎn)品線，包括8位OTP微控器ICs、USB控制器ICs、影相控制ICs。

　　20、凌陽(yáng)科技股份有限公司

　　總部：***

　　官網(wǎng)：http://w3.sunplus.com/

　　凌陽(yáng)科技專(zhuān)注發(fā)展家庭娛樂(lè)平臺(tái)芯片方案與核心IP研發(fā)。凌陽(yáng)集團(tuán)由專(zhuān)注家庭娛樂(lè)平臺(tái)的母公司凌陽(yáng)科技領(lǐng)軍，將涵括從低階到高階，從個(gè)人到家庭，從消費(fèi)性到通訊的全方位IC產(chǎn)品解決方案。