电子产品开发：MCU是电子产品的核心部件

现在，在电子产品中，MCU这个词有着非常不同的含义。MCU是微控制器英文microcontroller uint的缩写，在嵌入式系统中，MCU是构成电路的核心部件。

一、什么是MCU？

MCU是一种智能半导体IC，由处理器单元、内存模块、通信接口和外设组成。MCU广泛应用于各种应用，包括洗衣机、机器人、无人机、无线电和游戏控制器。

MCU的历史可以追溯到MOSFET技术的发明。在早期，MCU是一种原始半导体IC，具有处理器单元和内存模块。一般来说，MCU大多基于哈佛体系结构。

数十年来，英特尔、摩托罗拉、微芯片和艾特梅尔等制造商，开发的大多数MCU都是具有专有架构的8位MCU。其他是基于ARM的MCU，其中ARM架构已授权给制造商，目前主导着32位MCU市场。

二、MCU如何工作？

虽然MCU有一个处理器单元，但它不仅仅是对二进制值执行算术操作，MCU的真正价值在于它能够与物理世界及其内置的通信和外围设备进行接口。

从技术上讲，MCU通过执行存储在其非挥发性内存模块中的程序说明来发挥作用。MCU过去是基于ROM的，因此删除程序数据在过去很困难。当闪存技术彻底改变半导体技术时，MCU开始将程序指令存储在内置FLASH中。

大多数现代MCU使用RISC（减少指令集计算机）指令架构进行基本指令处理。与前身CISC相比，RISC提供的指令执行周期更短。要为MCU开发程序，嵌入式系统开发人员需要使用汇编语言或C语言进行编程。然后，完成的程序将加载到MCU中，并使用编程工具。

通电后，MCU将开始执行加载为程序数据的指令。它充分利用RAM存储程序所指示的运行时间变量，如上面所述，MCU可以当做是与物理世界的接口。在最简单的程序中，MCU将处理输入并根据其编程的逻辑驱动输出，以到需要控制的效果。

例如，温度显示控制器将温度传感器和LCD显示屏与MCU连接。MCU将将温度值作为模拟输入进行采样，并将其转换为数字值。然后，通过向LCD发送正确的命令逻辑来显示数字值。

三、在设计之前挑选合适的MCU？

在项目开始之前，最重要的是要非常仔细地为您的设计选择MCU。对工程师来讲，选择错误的MCU会导致非常痛苦的设计体验。所以在选择MCU时，有许多因素需要权衡。

首先，需要考虑应用程序的复杂性。如果设计涉及简单的定时器激活输出，则使用1kB FLASH和I/O单个端口的简单微控制器就足够了。但是，如果设计涉及复杂的逻辑，如基于WIFI的面部识别设备，则需要32位高端MCU。

复杂的设备通常需要更大的程序内存。除此之外，您还需要列出设备的外设和通信要求。某些应用中可能还需要内部功能，如ADC、电源管理模块和引导加载器。