MCU芯片的技术原理

MCU是一个专业术语，如果不是行业人士，或许不是很清楚MCU究竟是什么。

一、MCU是什么?

MCU英文全称是Microcontroller Unit，是指微控制单元又称单片微型计算机或者单片机，其实MCU就是单片机。MCU其实也可以理解为简单版本的CPU，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、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。

MCU(单片机)的体积比较小，结构也较为简单，但是功能十分完善，不仅用起来方便，模块化应用也很到位，所以有人将MCU称为单片微型计算机，是因为它具备基本的处理器、储存器，最主要的是还是因为它能写一些简单的控制程序。

二、MCU芯片的技术原理

要知道MCU芯片的技术原理，我们需要先了解MCU完成任务的过程，也就是单片机执行指令的过程。MCU中的指令都是由设计师写下来，要求单片机执行各种操作命令的形式，一个指令对应一个基本操作;单片机能执行的所有指令就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，并且这些指令必须是由一个单独的函数来识别和执行的，这样一系列指令的集合就变成了程序，这些程序需要预先储存在有存储能力的存储器中，也就是我们常说的内存。

内存是由很多存储单位构成的，就像大房子有很多房间一样，一个房间就是一个单元，每个房间都有唯一的房间号码。这样，当单元内的指令被提取和执行的时候，只要知道存储单元的“房间号”，就能将存储的指令提取出来，精准执行。

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，MCU在执行程序时要将这些指令逐个提取并执行，必须拥有能够跟踪指令所在“房间号”的功能，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每一条指令的“房间号”，并一一执行该项指令，PC中的内容自动增加，增加量由这个指令长度决定，每一条都指向下一条指令的起始地址，保证指令顺序执行。

这就是MCU的技术原理，其实也是每个程序的技术原理，MCU开发是一种基于传统圆晶制造工艺的普通芯片生产，我国的MCU开发起步较晚，但是活力满满。金誉半导体是一家集成电路、MCU单片机、IC芯片及相关产品设计、研究开发;电子产品方案设计;半导体元器件、场效应MOS器件、半导体集成电路研发、设计、制造、销售一体并面向全球提供半导体产品的国家高新技术企业。金誉半导体从荷兰、日本、美国、香港等国家和地区引进先进的自动化生产线和检测设备，聚集了大量的专业化生产半导体产品的高科技术人才，拥有一支经验丰富、专业配置合理的技术管理团队。

未来，相信随着我国MCU厂商在MCU开发方面不断创新，有望研发出许多不同于国外通用产品的特色技术产品，形成市场差异化，让国产MCU产业不断壮大。

审核编辑：汤梓红