MCU,全称为MicroController Unit,即微控制器,是一种具有微处理器核心、内存、输入/输出设备、定时器/计数器、模拟转换器、串行通信接口、闪存等功能模块的单芯片微电脑。简单来说,MCU是一个内部集成了处理器和其他重要电子元件的芯片。
在电子制品的设计中,MCU已经成为了最常用和灵活的工具之一。它能够集成更多的功能,减少了线路板上的元器件,大大减少了制造成本。
使用MCU最直接的目的是测量、控制和传递数据。因此,它的应用广泛,可以用于实现各种控制,比如温度控制、光线控制、语音控制、运动控制等等。
在电路板中,MCU通常会作为控制器或者处理器的一部分。它被用于控制着整个设备的开关、操作和维护。电路板上的MCU一般通过一些输入/输出接口来实现和外部设备的通信和交互。
MCU最常见的应用场景是嵌入式系统。比如说,智能家居中的控制器、汽车电子中的中控系统、智能手表、智能穿戴等设备中的芯片等等。
MCU的优势主要体现在以下几个方面:
1) 整个系统集成度高,元件数量少,减少了线路板上的元器件,降低生产成本,并且减少了电路板的空间消耗;
2) MCU的内部拥有大量的控制逻辑,并且由于ROM的存在,可以在代码存储空间更小的情况下进行更加灵活的控制;
3) MCU可以在不占用其他处理器的情况下,实现一些小的功能;
4) MCU开发成本低,特别是针对低成本电子产品的设计,利用MCU技术将产品设计成低成本高性能的产品是很常见的。
常见的MCU品牌有:STMicroelectronics、Texas Instruments、Renesas、NXP Semiconductors、Microchip 等等。不同品牌的MCU产品具有不同的性能和应用领域。
下面是一些MCU的应用举例:
1) STM32系列:适用于工业、娱乐、医疗、家居等多个领域,具有先进的 Cortex-M7 内核、最高 2MB 的 Flash 和最高 640KB 的 SRAM,能够为复杂应用提供多种高性能和超低功耗的解决方案。
2) MSP430系列:适用于无线传感器网络、电表、电子开关、智能传感器等多个领域,采用16位RISC内核,超低功耗且价格便宜,非常适合低功耗应用领域。
3) PIC系列:适用于家电、汽车、医疗等领域,有低价位、高性能和低功耗等特性,非常适合于中小企业或个人生产的电子产品。