芯片产品系列之—MCU篇
一、MCU芯片的定义
MCU芯片是指微控制单元(Micro controller Unit：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。（汇总：MCU芯片是指微控制单元，又称单片机，就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转换等各种周边接口均整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制）。
国产MCU
二、MCU芯片的技术原理
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*作命令的形式，这是由设计师赋予的指令**决定的。一个指令对应一个基本*作，单片机能执行的所有指令都是单片机的指令**。（汇总：MCU的技术原理需要了解单片机执行程序（指令）的过程，不同类型的单片机有不同的指令**，这样一系列指令的**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，指令被储存在这些单元中，单元内的指令被提取和执行，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，然后执行。）
（1）不同类型的单片机有不同的指令**。为了让一个单片机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**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。
（2）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。
（3）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**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。
车规级MCU
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***、液晶游戏机、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压仪、温湿度计、***和傻瓜照相机等；
8位MCU应用于电表、电机***、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*作**。
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、**DN电话、激光打印机及彩色传真机；
通常使用64位嵌入式*作**进行网络*作、多媒体处理等复杂处理的情况。
四、车规级MCU的应用
智能汽车未来越做越向一个移动的数据中心方向转变，趋势就是汽车四化——智能化，联网化，电动化和共享化。
回到汽车电子，汽车电子是一辆汽车智能化的核心，可以分为车载汽车电子控制装置和车体汽车电子控制装置。车体汽车控制装置，是跟汽车本身的运动性能是直接相关的，包括发动机控制**、底盘控制**和车身电子控制**ECU等等；车载电子，包括汽车信息**、汽车导航**和汽车车载娱乐**等。
到了新能源汽车时代，电池和管理**功率半导体又将是汽车的一个新的分支，一个大的分支，既然是电子产品，核心就是**中的MCU芯片了，前段时间闹的车厂停产就是跟汽车电子当中的车规级芯片有关。所谓的车规级就是应用于汽车等级的芯片，对于芯片的可靠性、一致性、稳定性和工作的温度范围有着严苛的要求，芯片的设计、制造、封装和品控，每一个环节都要满足汽车电子的标准规范。而汽车电子用的芯片类型很多，其中用量最多的就是MCU***了，占比将近30%，其次是功率半导体，占比在20%左右，第三是各种传感类芯片，占比大概是15%左右。
可以看到汽车芯片当中最核心的芯片是MCU，而且用量很大，只要设计到控制相关的地方都需要用到MCU，大至汽车内部动力控制**，小至汽车窗前雨刷摆动的控制，基本上统计下来的话一辆汽车需要上百颗MCU芯片。
随着这几年技术的更新，像人工智能AI，激光雷达，自动驾驶芯片也在汽车领域扮演着越来越重要的角色，引起了业界的广泛关注。但是很遗憾的是，我们国产汽车电子的车规级MCU芯片还相当落后，路很遥远，整个产业基本上被国际巨头给垄断着，特别是车规级的MCU，国产化率不足5%。国际巨头包括恩智浦，英飞凌，瑞萨，TI和意法半导体等等，即便是下游的汽车电子的体统装置也基本上被国际巨头垄断，像博世，电装等。
目前国内车规级的创业企业数量确实不少，但其实大部分都瞄准的是所谓高大上“弯道超车”的领域，出了一大批的激光雷达，人工智能，自动驾驶的创业公司，相信未来国内的车规级芯片设计公司一定会越来越强大。
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