作为嵌入式硬件系统的核心之一，微控制器（MCU，Micro Controller Unit）是指将计算机的基本部件微型化，把中央处理器（CPU，Central Processor Unit）、ROM与RAM存储器、输入/输出接口这三部分集成在一小块硅片上的集成电路（IC，Integrated Circuit）。MCU片内含有CPU、ROM、RAM、中断控制、系统时钟、系统总线和各种外围模块，MCU最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。MCU片上外设资源一般比较丰富，适合于嵌入式控制领域，这也是它被称为微控制器的原因。

MCU还有一个通俗的称呼——单片机（Single Chip Micro Computer）。单片机、微控制器或MCU的称呼在本质上没有任何区别，本书更加习惯于使用MCU。

MCU的应用可以说无处不在。各种消费电子，如电视机、洗衣机、数码照相机、冰箱、空调、微波炉、手机等电器的内部一般都至少有一片MCU。在工业、交通、通信、商业、银行、医疗、学校与行政办公等各行各业中，MCU也有着广泛的应用。

MCU主要用于控制目的，这就要求以MCU构成的系统不仅要具有低成本，而且能适应各种现场环境，能对外部事件作出实时、快速的响应，能迅速采集到应用现场的大量数据并自动作出逻辑判断，从而达到智能控制之目的。

从专业技术上来讲，MCU与MPU（Micro Processor Unit，微处理器）是有区别的，通常，MPU的集成度、功能等比MCU更为强大。在全球MPU制造厂商中，Intel公司始终保持着领头地位，从 20 世纪 70 年代初开始，先后推出了以 4040、8080、8086、8088、80186、80286、80386、80486、奔腾、高能奔腾、多能奔腾、奔腾 2、奔腾 3、奔腾 4、双核P4、酷睿、酷睿II、i3、i5、i7 等为代表的从 4 位到 64 位、从单核到多核的一代代产品，对全球的计算机技术发展作出了巨大的贡献。当然，随着技术的不断进步，某些高端MCU的功能也越来越强，MCU和MPU之间的界限也越来越模糊，不同公司对于各自芯片的归类也不尽相同。

随着MPU的发展，MCU也相继发展到 16 位与 32 位，然而与MPU明显不同的是，8位与 16 位的MPU早已淘汰，但 8 位的MCU至今未有衰落的迹象。从产销量看，8 位MCU仍占主导地位，全世界年产销量已经超过 30 亿片。

上述 4 位、8 位、16 位、32 位、64 位指的是MPU或MCU的位数，也称为MPU或MCU的字长，是指MPU或MCU的CPU内部通用寄存器的二进制位数，是MPU或MCU的一个重要的性能参数。位数在一定程度上反映了MPU或MCU处理数据的能力，位数越大数据处理能力越强。例如，一个 8 位的CPU计算 2 个 16 位二进制数之和，需要把一个16 位二进制数拆成高低 8 位至少做两次加法运算才能得到结果，若采用 16 位的CPU则只要一次加法运算就可以得到结果。

世界上MCU的生产制造商有Freescale、Microchip、Renesas、NEC、Fujitsu、Infineon、Philips、Atmel等众多公司，每个公司都生产、制造各种不同系列的 8 位、16 位、32 位MCU供用户选择，以便应用于不同的领域。

据市场研究机构iSuppli Corp.的数据，2008 年至 2010 年全球半导体厂商 20 强排名如表 1-1 至表 1-3 所示，Freescale半导体在 2007 年至 2010 年四年中分别位于全球半导体厂商的第 14、第 13、第 17、第 16 名。

来源：iSuppli Corp.

根据Gartner Dataquest公司的研究统计，1991 年至 2006 年 8 位MCU的全球市场份额排名如表 1-4 所示，Freescale公司的 8 位单片机长期占据全球销量第一的位置。

根据iSuppli公司的统计研究，2007 年中国市场的 10 大MCU供应商排名为：瑞萨科技（Renesas Technology，日本）是 2007 年是中国市场中的最大MCU供应商，飞思卡尔半导体（Freescale，美国）和微芯科技（Microchip Technology，美国）分列第二和第三位，第四位至第十位厂商排名依次为：NEC电子（日本）、英飞凌（Infineon，德国）、东芝（Toshiba，日本）、Atmel、三星（Samsung Electronics，韩国）、恩智浦半导体（NXP，荷兰）、意法半导体（STMicroelectronics，意法联合）。

就 2008 年中国市场的MCU供应商而言，根据iSuppli的统计，2008 年，瑞萨继续保有MCU市场龙头宝座，第二名MCU供货商为飞思卡尔，Microchip排名第三，第四与第五名厂商为NEC英飞凌，Toshiba排名第六；Atmel（美国）公司排名第七，第八到第十五名依次为：Sumsung、STMicroelectronics、NXP、Texas Instruments、Fujitsu、Matsushita Electric、Sunplus Technology和Holtek Semiconductor。

近几年，作为全球最大的MCU供应商之一的Freescale公司看准了发展中的中国市场，先后在全国各地，例如，北京、上海、苏州、深圳、成都、武汉、天津等地的百余所高等院校建立MCU研发中心或者MCU实验中心，通过这些高校的教学与科研培养掌握Freescale MCU设计应用技术的大批人才，不断走向社会，这一举措将迅速有效地在全国范国内推广Freescale的MCU技术。 lMKvzc64gi4r8PakUa0bClBsqdm+xXB1lg0fHPWjtqYJfw6cJby7TFKFFeESdXcj