MCU在我们生活里的方方面面

MCU是由英文单词Microcontroller Unit的缩写而来，而单词的中文意思是单片微型计算机，简称就是单片机。因此，MCU其实就是单片机，只是在各种场合的说法不一样，本质是相同的，相当于同一个人的不同称谓。所以，以下主要介绍一下单片机和芯片之间的区别。

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。单片机是一种可用于制造智能电子产品的芯片，每天都有90%的机会接触到基于单片机的芯片开发产品。

从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。

比如家里的电饭煲、电磁炉、微波炉、空调、洗衣机，其实都是用单片机配合不同的电路实现的。此外，结合物联网，单片功能越高端，如智能家居、智能停车场、智能农业等。

单片机只是一个芯片。为什么它能做这么多事情？它仍然分布在不同的行业。关键是它的可编程特性。可编程意味着我们可以通过编写C语言或汇编程序将其下载到单片机中。让它按照我们的程序逻辑控制电路。这样，灵活性非常高。我们可以根据自己的想法和创业精神，结合单片机制作一些有趣的产品。但也有前提，即应设计相应的硬件电路。单片机主要负责控制，电路是实现具体功能的。

在微控制器方面做任何决策时，硬件和软件工程师首先应设计出系统的高层结构、框图和流程图，只有到那时才有足够的信息开始对微控制器选型进行合理的决策。

不同的电子产品对单片机的性能要求高低不一，比如小家电类的电子产品和工业级的精密机器其所需要的单片机性能要求就不在一个水平线上。所以针对电子产品的功能需求，我们又可以将MCU芯片分为8位、16位、32位、64位单片机。它们之间最主要的区别就在于内部CPU的字长不同，即CPU处理数据的最大位数不同。

这里要说一下，单片机一开始面世时其实是4位的，世界上第一个集成度为2000只晶体管/片的4位微处理器，它配有RAM、 ROM和移位寄存器， 构成了第一台MCS，在1971年由Intel公司设计出来。但随着MCU芯片的发展，8位单片机因其简单灵活、安全稳定等优势逐渐取代了功能单一的4位单片机。

另外目前使用最广泛的是8位和32位单片机，8位单片机主要应用在家居、医疗、汽车电子等领域，而32位单片机则更多的应用在互联网应用领域，因为在很多场合不仅需要实现机械化向电磁化、智能化的转变、而且还要开率可靠的连接性、安全性和保护性，这些功能的实现都需要32位单片机的参与。