原创 什么是MCU芯片？分类有哪些？与MPU、SoC的区别

1. MCU芯片

MCU，全称为微控制单元，可以看作是CPU频率和规格的缩减。它整合了计数器、内存、USB和A/D转换等功能，形成了一个芯片级的计算机。MCU的重要性仅次于CPU，广泛应用于各种应用场景，如校园卡、身份证、家用电器和红绿灯等。

2. MCU芯片种类

(1)根据应用领域

MCU可分为通用型和专用型。专用型MCU是针对特定用途设计的，如用于体温计或洗衣机的单片机。通用型MCU提供给用户全部可开发的资源（ROM、RAM、I/O、EPROM），功能相对更全面。在通用型MCU中，8位单片机成本低，价格实惠，易于开发和满足大部分需求。只有在航天、汽车、机器人等高技术领域需要高速处理大量数据时，才需要选用16/32位。

(2)根据指令集

MCU可分为CISC（复杂指令集架构）和RISC（精简指令集架构）两类。2020年中国通用型MCU市场规模中，CISC占比24%，RISC占比76%。

(3)根据存储器结构

MCU可分为哈佛结构和冯诺依曼结构。大多数现有的单片机都是基于冯诺伊曼结构的，这种结构定义了嵌入式系统的四个基本部分：中央处理器核心；程序存储器（只读存储器或者闪存）、数据存储器（随机存储器）；定时/计时器；与外围设备进行通信的输入/输出端口，所有这些都集成在一个集成电路芯片上。

3. MCU与MPU和SoC的区别

(1)MCU与MPU

MCU是基于CPU发展起来的主控芯片，主要应用于一般计算领域。与之类似的MPU是应用于高性能计算领域的产品。行行查数据显示，MCU、MPU、SoC均可作为设备的主控，AIoT通常会将SoC、MCU搭配使用。CPU是计算机的运算核心和控制核心，由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。CPU的运作原理可分为四个阶段：提取、解码、执行和写回。MPU即微处理器单元，通常代表功能强大的CPU，可理解为增强型CPU，这种芯片往往是计算机和高端系统的核心。把所有组件小型化到一块或多块集成电路里，MCU集成了片上外围器件而MPU没有集成片上外围器件。

(2)MCU与SoC

SoC是指片上系统，即将多个电子系统集成到单一芯片上，其可以处理数字信号、模拟信号甚至混合信号，常应用在嵌入式系统中。SoC是系统级芯片，同时具有MCU高度集成化和MPU超强计算能力的特点，即拥有内置RAM和ROM的同时又像MPU那样强大。SoC可以存放并运行系统级别的代码，即可以运行操作系统(以LinuxOS为主)。MCU只是芯片级的芯片，而SoC是系统级的芯片，它集成了MCU和MPU的优点，即拥有内置RAM和ROM的同时又像MPU那样强大。