【技术】MCU芯片的定义、技术原理和应用

时间： 2022-07-30 来源：瑞纳捷

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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?本文瑞纳捷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：

要知道低功耗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，低功耗MCU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。(加密芯片)

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。

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芯海科技（CHIPSEA）信号调理/数据转换器/模拟前端/MCU/电源管理/无线连接芯片选型指南（简版）

描述- 芯海科技（股票代码：688595）成立于2003年9月，是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链集成电路设计企业。公司专注于高精度ADC、高可靠性MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。

型号- CS17953P8QT,CSU32P10-TSSOP14,CSU18M63-QFN16,CS32F103CBW6,CS32A011K8V6T,CST92F25-QFN32,CS1231-SO,CDS1282A1M6,CSU38F20-SSOP24,CST92F32-QFN32,CSU32P13-CSOP8,CS32F116CBT8Q,CSU38F21-QFN24,CSE7761-SSOP16,CSU8RP3215-TS,CSU34F20-SOP16,CSE7759,CSU38F20H-QFN24,CS32F035K6U6,CDS8712-QFN24,CS17904,CS17908,CSU8RP3216-QN,CSM37F71,CSM37F70,CS1253FY6,CS32F103C8T7,CSU32P10-SOP8,CS1243,CST92F42CEV6HC,CS32F031G8U7-RA,CS1233-SOP14,CS32G020E8U6,CS1242,CS32A010K8V6T,CPW3101AY,CSU32P10-MSOP10,CS32F034F8P6-RA,CS17951NNPP8QT-P,CSHC69T60-C8,CSU8RP3215-SO,CS1256-SOP16,CS32A010E8K7ET,CS32F030F6P6,CS1237-SO,CS1247B,CST92F30-QFN32,CS32L010F8K6,CSU38F20-SOP16,CS32A039R8T6,CS32F036K6T7,CS32F116RBT8Q,CSU18MB86-SSOP20,CS32G021K8U6,CSU18P88-SOP16,CSU18M91-LQFP48,CS1238-QFN16,CS32F031G8U6-RA,CPW6410,CSU8RP3216-SS,CSU8RP1381-BD,CSS34PB16-SOP8,CSU18P88-QFN32,CS32L015K8V6,CSU3AF10-QFN28,CS32A010K8V7ET,CSU18MB86-SSOP24,CSU38F20-MSOP10,CS32G020K8U7QH,CSU38F20-QFN20,CSU8RP3216-SO,CS17953NNP8ET-A,CSA37F60-WLCSP40,CDS8702K6V7ET,CS32F030C8T6,CS1180S,CS1253EU6,CS32A011K8V7ET,CS17952P8ET,CS32F036K6U7,CDS8711-QFN32,CSA37F62-LQFP48,CS1231-TS,CS1259-QFN32,CS32F031K8U6H,CS32F103RBT7,CS1180,CS17950P8ET,CSU8RP1186B-BD,CSM92F30D,CSU18M68-WLCSP16,CS17951P8QT,CS32F030C8T6-RA,CBM8560,CS32F035F6P7,CS32L015C8T6,CS32F030F8P7-RA,CS32F031K8U7-RA,CSU18MB86-SOP16,CS1232-TS,CS1242-TSSOP16,CSA37F60-QFN40,CS32F034K8U7-RA,CSU18M91-LQFP64,CSU18MD92,CS32L010F8U6,CS1262HY6RJ,CS1259B-SOP16,CDS1181A0M6,CS17953P8ET,CSU34F20-SSOP24,CS32F031K8V6-RA,CSM92F32,CSM92F42NIB,CDS1883L3Y6,CSM92F42NIE,CS32F031E6Y6,CSU8RP1001B,CSU8RP1382D-BD,CS32F103CBT7,CST92F30-QFN48,CSU32P10-SOP14,CSM92F25,CBM6560,CS17951NNP8QT-A,CSU18M88-LQFP48,CSU34F20-QFN20,CSU18M65-WLCSP16,CS1239-SOP16,CST92F42KEV6HC,CDS8703K6V7ET,CS1239-QFN16,CBM8580,CBM8581,CS1256-QFN16,CSU8RP3216-TS,CSS34P16B-SSOP16,CSA37F72-WLCSP24,CS32G023K8V6,CSU18M69-WLCSP16,CS32G051KCU6,CS32F031G8K6-RA,CSU32M10-MSOP10,CPW3301UE,CSU1182B,CS32F031K8S6-RA,CST92F42KEV7HI,CSU18M92-LQFP48,CS32F030F6P6-RA,CSU38F23-QFN20,CS17953NNP8QT-A,CS1270,CSU18M68-QFN16,CS17953NNP8QT-P,CS32F030C8T7-RA,CSU8RP1391-BD,CS32F031G6U6,CSU32M11-SOP16,CS32F031K8U6-RA,CS1238-SO,CSA37F71-WLCSP36,CS17951P8ET,CS32F103VBT7,CS17950P8QT,CS32F030K6T6,CSU32M13-CSOP16,CSA37F70-WLCSP56,CSU1181B,CS32F116VBT8Q,CSU18P88-SSOP24,CS32F036K6S7Q,CS32F036F6P7,CBM6580,CST92P23B-SOP8,CS32F031K8V7-RA,CSU18PD88,CS17952P8QT,CS32F031C8T6,CS1251-SOP16,CSU8RP1186,CSE7759B,CSU8RP2113-SO,CSU32M10-QFN16,CS32G020K8U6

选型指南 - 芯海 - 202312版 - 2024/5/13 PDF 中文下载

【选型】瑞纳捷（RUNJET）安全加密芯片/低功耗安全MCU/NFC标签及控制芯片/驱动芯片/晶体谐振器选型指南

目录- 安全加密芯片低功耗安全MCU NFC及控制芯片驱动芯片晶体谐振器应用方案

型号- K-3215M5,RJM8L151C8T6,TF206,RJ1701,K-3215,TF308,K-7015M6,RJM8L151,RJM32L430,M-2016,M-3225,RJM8L151C8T6Y,RJM8L151K8Q6Y,M2520,RJM8L151K6Q6Y,RJGT102WDP8,RJGT102WDT6,RJM8L303,RJM8L151C6T6Y,RJM8L151F6P6R,RJGT102P8,RJM8L151F4P6R,RJGT102T6,K-7015,RJDR6211,M-2520,RJGT101,RJMU101,M3225,RJGT102,RJWF101,RJWF301,RJDR8837,RJMU401,RJWF303

选型指南 - 瑞纳捷 - 2020年05月27日 PDF 中文下载

广芯微（Unicmicro）MCU/无线射频芯片/无线MCU/PD Plus快充控制器/模拟芯片选型指南

描述- 广芯微电子（广州）股份有限公司专注于高性能工业实时微控制器与低功耗物联网芯片研发、设计与销售，为客户提供创新解决方案。专注于新能源、工业控制与物联网等应用领域，提供以高性能低能耗为特色的差异化产品，包括工业实时微控制器芯片、低能耗混合信号微处理器芯片、无线射频芯片、PD快充控制器芯片和模拟专用芯片等。

型号- UM3241F-VCT6,UM5101-BSQF,UM32G130-K6U6,UM2010,UM5001,UM324XF,UM3216F-CCLL,UM16436,UM8004-ACTE,UM32M131-K8U6,UM3241F-CCU6,UM5311-GDQH,UM510X,UM2020-NITD,UM8005-ACTE,UM3211-BCQE,UM3506-BPQF,UM2007L,UM3506-BPQH,UM3216F-CCLH,UM3506-BPQJ,UM3211-BCQF,UM5301-GSQH,UM3240F-VET6,UM2020-NSQD,UM3216F-CCTG,UM3240F-RCT6,UM3215A-BCQH,MCU-800Y,UM3506-BDQF,UM2001,UM2002,UM2004,UM2005,UM5102-BSQF,UM3241F-CCT6,UM2007,UM8004-ACSA,UM3243F-RET6,UM8005-ACSA,UM32G131-E8U6,UM3243F-VGT6,UM3241F-RCA6,UM3215A-BCQJ,UM32M13X,MCU-800X,UM32MP31-C8U6,UM3213F-CCLH,UME3213,UM51XX,UM5100,UM32MP31,UM3242F-CCT6,UM3213A-BCTG,UM32G131-K8T6,UM3213F-CCTG,UM8007-ACTE,UM3213-BCQE,UM3213-BCQF,UM3242F-VGT6,UM3213A-BCLH,UM3242F-CGT6,UM3242F-VCT6,UM32G42X,UM2002-NCQE,UM2001A,UM3241F-REU6,UM2080F32,UM3213F-CCLL,UM8004CE-ACTE,UM5100-NSQD,UM32G130-E6U6,UM3500F-NDQD,UM5102-BDQF,UM32G130-K6T6,UM32G131-K8U6,UM5301-GDQH,UM3242F-RET6,UM3216F-CCQH,UM32A130-K6T6,UM3241F-VET6,UM8005-ACQE,UM3216F-CCQL,UM3216F-CCQJ,UM2052,UM2020-NSTD,UM32X13X,UM324X,UM32M131-K6U6,UM3241F-CEU6,UM32M130-G6P6,UM32G131-F8U6,UM2003A,UM3215A-BCLH,UM32M130-K6T6,UM32A130-E6U6,UM8006-ACQE,UM3240F-VGT6,UM3240F-RET6,UM3213E,UM3213F,UM3500F,UM8007-ACSA,UM3213F-CBQL,UM3213A,UM8004CE,UM2020-NIQD,UM3500F-NSQF,UM3241F-CET6,UM5100-NDQD,UM5305-GDQH,UM5101-BDQF,UM3241F-REA6,UM3243F-RGT6,UM8006-ACTE,UM3212-BCQE,UM8004CE-ACQE,UM3212-BCQF,UM32G130-F6U6,UM2010-NCQE,UM321XF,UM53XX,UM800Y,UM3243F-VET6,UM321XD,UM321XA,UM3506,UM32A130-K6U6,UM3242F-VET6,UM3242F-RCT6,UM530XX,UM3242F-CET6,UM8006-ACSA,UM3241F-RCU6,UM5315-GDQH,UM3243F,UM3213F-CCQJ,UM3213F-CCQL,UM32G130,UM8007,UM2020,UM8006,UM8005,UM8004,UM8004-ACQE,UM8007-ACQE,UM3213A-BCQF,UMB3213,UM2005L,UM3213A-BCQH,UM3213F-CCQE,UM3213F-CCQH,UM321X,UM3242F-RGT6,UM2082F08,UM3213A-BCQJ,UM3213F-CCQG

选型指南 - 广芯微电子 - 2023/3/13 PDF 中文下载

雅特力（Artery）AT32全系列32位微控制器（MCU）选型指南（英文）

描述- Founded in 2016, ARTERY Technology is a professional design company that is committed to promoting innovative development of the 32-bit microcontroller industry, supported by its state-of-the-art R&D technology, a comprehensive set of IP databases, and deep expertise in resource integration.

型号- AT-SURF-F437,AT32F413CCU7,AT32A403ACGU7,AT32F405CCU7,AT32F403A SERIES,AT32F405 SERIES,AT32F407 SERIES,AT32L021K6U7-4,AT32F421K6T7,AT32F425R8T7,AT32F423VBT7,AT32F423RBT7-7,AT32A403ACGT7,AT32A423RBT7-7,AT32A423CCU7,AT32F413CBT7,AT32F435CMT7,AT32F403ARCT7,AT32L021C4T7,AT32F435RCT7,AT32F435ZGT7,AT32F405CCT7,AT32F403ACET7,AT32A423R8T7,AT32L021K8T7,AT32A423 SERIES,AT32 WB SERIES,AT32F437 SERIES,AT32A423CBT7,AT32L021F8P7,AT32-AUDIO-EV,AT32F435CMU7,AT32F415KBU7-4,AT32F413CBU7,AT32F402CBT7,AT32F405KCU7-4,AT32F407RCT7,AT32L021G4U7,AT32F403ACGU7,AT32F425K8U7-4,AT32F402KBU7-4,AT32F425R8T7-7,AT32F415RCT7,AT32F423VCT7,AT32F402CBU7,AT32-COMM-EV,AT32F423T8U7,AT32F425K6T7,AT32F435CDT7,AT32F405RBT7,AT32A403ARCT7,AT32F421K6U7,AT32F421G8U7,AT32F415RBT7-7,AT32F421F4P7,AT32A423CCT7,AT32 F SERIES,AT32F413KCU7-4,AT32F425F6P7,AT32F423C8T7,AT32A403ACEU7,AT32F421 SERIES,AT32F423 SERIES,AT32F423RCT7-7,AT32A423TBU7,AT32A423C8T7,AT32-MOTOR-EV,AT32F421K8T7,AT32-LCD-EV,AT32F413C8T7,AT32F415RBT7,AT32F403ARET7,AT32F435CGT7,AT32A423K8U7-4,AT32A403ACET7,AT32F435VCT7,AT32A423C8U7,AT32F403ACGT7,AT32F421C4T7,AT32L021K6T7,AT32A423R8T7-7,AT32F403AVCT7,AT32L021F6P7,AT32F415RCT7-7,AT32F435CGU7,AT-LINK-ISO+,AT32F415CCT7,AT32F405KBU7-4,AT32F407VCT7,AT32F405CBU7,AT32F415KCU7-4,AT32A423TCU7,AT32F407RET7,AT32F415 SERIES,AT32 A,AT32A423CBU7,AT32F435RMT7,AT32L021K8U7,AT32L021,AT32 F,AT-LINK-EZ,AT32 L,AT32A423KBU7-4,AT32F423C8U7,AT32F435RDT7,AT32L021F8U7,AT32F425K8T7,AT32F405CBT7,AT32A403AVCT7,AT32F421K8U7,AT32A403ARET7,AT32F423TBU7,AT32F421K6U7-4,AT32F435-DVP-EV,AT32F421F6P7,AT32F403A,AT32 L SERIES,AT32F402 SERIES,AT32A403ACCU7,AT32F415CBT7,AT32F415R8T7,AT32F425F8P7,AT32A403A,AT32F423R8T7,AT32F425C6U7,AT32A423T8U7,AT-START,AT32F421K4U7-4,AT32A,AT32F423CCU7,AT32F402RCT7,AT-LINK,AT32L021C8T7,AT32F403ARGT7,AT32WB415CCU7-7,AT32F415CCU7,AT32A403ACCT7,AT32F403AVET7,AT32F435RGT7,AT32F435VMT7,AT32F421C6T7,AT32A423VBT7,AT32L021K4U7-4,AT32L021K4T7,AT32F423TCU7,AT32F405RBT7-7,AT32F413KBU7-4,AT32F435ZCT7,AT32 A SERIES,AT32F423CCT7,AT32WB415,AT32L021F4P7,AT32L021G8U7,AT32F407VET7,AT32F413 SERIES,AT32F407RGT7,AT32F403ACCU7,AT32L021K6U7,AT32F423CBU7,AT32A423RCT7-7,AT32F435VDT7,AT-LINK FAMILY,AT32F415CBU7,AT32L021K8U7-4,AT32A423VCT7,AT32L021F6U7,AT32A403AVET7,AT32 WB,AT32F425K6U7-4,AT32F425C6T7,AT32F421G4U7,AT32A403ARGT7,AT32A423KCU7-4,AT32F425 SERIES,AT32F421F8P7,AT32F423CBT7,AT32F413RCT7,AT32F425R6T7-7,AT32F413,AT32F423V8T7,AT32F415,AT32F423KCU7-4,AT32F402CCT7,AT32F421K4T7,AT32F435CDU7,AT32F425C8U7,AT32WB415 SERIES,AT32F425R6T7,AT32F423RBT7,AT32F423K8U7-4,AT32F421,AT32F402,AT32F435VGT7,AT32F405,AT32A423RBT7,AT32L021C6T7,AT32F407,AT32F402CCU7,AT32F421C8T7,AT32F435CCT7,AT32F403AVGT7,AT32F405RCT7,AT32F423R8T7-7,AT32F403ACCT7,AT32F435ZMT7,AT32A423V8T7,AT32F413RBT7,AT32F405RCT7-7,AT32F415C8T7,AT32F402RBT7-7,AT32F435,AT32F437,AT32F407VGT7,AT32F435CCU7,AT32L021G6U7,AT32,AT32F402RCT7-7,AT32F403ACEU7,AT32F415K8U7-4,AT32L021K4U7,AT32F415R8T7-7,AT-LINK+,AT32F423RCT7,AT32F402KCU7-4,AT32F402RBT7,AT32F423,AT32F425,AT32F413CCT7,AT32A423RCT7,AT32F421K4U7,AT32F421K8U7-4,AT32L021F4U7,AT32F425C8T7,AT32A403AVGT7,AT32F421G6U7,AT32F423KBU7-4,AT32F435ZDT7,AT32A423

选型指南 - 雅特力 - 202401 PDF 英文下载

【产品】主频超过600MHz的32位微控制器HPM6300系列，采用小体积BGA封装，强大的DSP扩展能力

HPM6300系列MCU是上海先楫半导体科技有限公司推出的一款高性能、高实时、高性价比 RISC-V 内核的32位微控制器。HPM6300系列提供LQFP 和小体积 BGA 封装，简化用户板级设计，为工业自动化及边缘计算应用提供了丰富的算力和高效的控制能力。

产品发布时间 : 2022-08-31

【IC】芯科新品BB5x系列8位MCU为嵌入式和IoT开发提供核心频率50MHz，比同品类高36%计算能力

芯科科技新推BB5 8位微控制器系列产品，该系列针对价格和性能进行优化，50MHz核心频率可提供比其他任何通用8位MCU高出36%计算能力，支持从1.8到5.5V多种电压选择，进一步扩展芯科科技强大MCU开发平台。

产品发布时间 : 2023-11-16

【产品】高性能32位ARM Cortex™-M4F内核的N32L40x系列微控制器，最高工作主频64MHz

国民技术推出的N32L40x系列微控制器产品采用高性能32位ARM Cortex™-M4F内核，集成浮点运算单元（FPU）和数字信号处理（DSP），支持并行计算指令。

新产品发布时间 : 2022-07-20

【应用】72MHz的32位嵌入式MCU CKS32F103VET6用于多功能空气净化器，可替换STM32F103VET6

作为多功能空气净化器，中科芯MCU-CKS32F103VET6能够提供卓越的计算性能和先进的中断系统响应，是一款高性能，具有72MHz速度的32位嵌入式MCU，工作时具有低功率、低电压，并结合了实时功能的极佳性能。和STM32F103VET6在资源、主频、工作电压、封装上和STM32F103VET6都相同，同时二者的引脚位和定义也都是相同的，可完美替代。

应用方案发布时间 : 2021-02-01