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随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制，也就是我们熟悉的MCU。
MCU中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机，单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。单片机由以前的1位、4位、8位、16位，发展到现在的32位甚至64位。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高，相继诞生了一批经过市场考验获得良好口碑的单片机制造厂商。
按用途分类：
通用型：将可开发的资源（ROM、RAM、I/O、 EPROM）等全部提供给用户。
专用型：其硬件及指令是按照某种特定用途而设计，例如录音机机芯控制器、打印机控制器、电机控制器等。
按其基本操作处理的数据位数分类：
根据总线或数据暂存器的宽度，单片机又分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。
8位MCU工作频率在16~50MHz之间，强调简单效能、低成本应用，在目前MCU市场总值仍有一定地位，而不少MCU业者也持续为8bit MCU开发频率调节的节能设计，以因应绿色时代的产品开发需求。
16位MCU，则以16位运算、16/24位寻址能力及频率在24~100MHz为主流规格，部分16bit MCU额外提供32位加/减/乘/除的特殊指令。由于32bit MCU出现并持续降价及8bit MCU简单耐用又便宜的低价优势下，夹在中间的16bit MCU市场不断被挤压，成为出货比例中最低的产品。
32位MCU可说是MCU市场主流，单颗报价在1.5~4美元之间，工作频率大多在100~350MHz之间，执行效能更佳，应用类型也相当多元。但32位MCU会因为操作数与内存长度的增加，相同功能的程序代码长度较8/16bit MCU增加30~40%，这导致内嵌OTP/FlashROM内存容量不能太小，而芯片对外脚位数量暴增，进一步局限32bit MCU的成本缩减能力。
MCU按其存储器类型：
可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的芯片，必须外接EPROM才能应用（典型芯片为8031）。带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型（典型芯片为87C51）、MASK片内掩模ROM型（典型芯片为8051）、片内FLASH型（典型芯片为89C51）等类型，一些公司还推出带有片内一次性可编程ROM（One Time Programming， OTP）的芯片（典型芯片为97C51）。
由于MCU强调是最大密集度与最小芯片面积，以有限的程序代码达成控制功能，因此当今MCU多半使用内建的MaskROM、OTP ROM、EEPROM或Flash内存来储存韧体码，MCU内建Flash内存容量从低阶4~64KB到最高阶512KB~2MB不等。
存储器结构
MCU根据其存储器结构可分为哈佛（Harvard）结构和冯?诺依曼（Von Neumann）结构。现在的单片机绝大多数都是基于冯·诺伊曼结构的，这种结构清楚地定义了嵌入式系统所必需的四个基本部分：一个中央处理器核心，程序存储器（只读存储器或者闪存）、数据存储器（随机存储器）、一个或者更多的定时/计时器，还有用来与外围设备以及扩展资源进行通信的输入/输出端口，所有这些都被集成在单个集成电路芯片上。
指令结构
MCU根据指令结构又可分为CISC（Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机）和RISC（Reduced Instruction Set Comuter，精简指令集计算机微控制器）
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下面列举一下MCU厂商TOP20（排名不分先后）
总部：日本
官网：http://cn.renesas.com/
NEC电子和瑞萨科技于2010年4月1日通过合并诞生了“瑞萨电 子”，现为全球第一的微控制器供应商，也是SoC系统晶片与各式 类比及电源装置等先进半导体解决方案的领导品牌之一。8位单片 机主要有78K0、740系列和QzRom系列。NEC单片机自成体系，以8位 单片机78K系列产量最高，也有16位、32位单片机。16位以上单片机采用内部倍频技术，以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操 作系统。瑞萨电子将着重关注于包括MCU（微控制器）、SoC解决方 案、模拟与电源器件在内的三大专业技术领域。
2、恩智浦（NXP）—飞思卡尔（Freescale）
总部：荷兰
官网：http://www.nxp.com/
NXP（恩智浦）公司的单片机是基于80C51内核的单片机，嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能，这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求。
总部：美国
官网：http://www.microchip.com/
微芯科技是全球领先的单片机和模拟半导体供应商，Microchip（微芯）单片机是市场份额增长最块的单片机。它的主要产品是16C系列8位单片机，CPU采用RISC结构，仅33条指令，运行速度快，且 以低价位著称，一般单片机价格都在一美元以下。Microchip单片机没有掩膜产品，全都是OTP器件（近年已推出FLASH型单片机）。 Microchip强调节约成本的最优化设计，使用量大、档次低、价格敏感的产品。MICROCHIP公司的PIC单片机产品，其突出的特点是体积小，功耗低，精简指令集，抗干扰性好，可靠性高，有较强的模拟接口，代码保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。
4、新唐科技
总部：***
官网：http://www.nuvoton.com/
新唐科技专注于开发模拟/混合讯号，微控制器及计算机云端相关应用IC产品，相关产品在工业电子、消费电子及计算机市场皆具领先地位；此外，新唐科技拥有一座可提供客制化模拟、电源管理及微控制器产品制程之晶圆厂，除负责生产自有IC产品外，另提供部份产能作为晶圆代工服务。
5、意法半导体（ST）
总部：意大利
官网：http://www.st.com/
旗下MCU从低阶8元位到高阶32元位都有，低阶8位元MCU更採模组化，提供无线等应用。 8位元的STM8微控制器和32位元的STM32 ARM CortexM微控制器提供强大的功能，如LCD控制器、马达控制定时器、电源重置、实时时鐘、记忆体保护单元、双看门狗、防篡改保护、嵌入式EEPROM、快速低功耗类比数位转换器、DMA矩阵和针对电池供电应用最佳化的功耗模式。
6、英飞凌（Infineon）
总部：德国
官网：http://www.infineon.com/
其前身是西门子集团的半导体部门。英飞凌8位单片机能实现高性能的电机驱动控制，在严酷环境下（高温、EMI、振动）具有极高的可靠性。英飞凌8位单片机主要有XC800系列、XC886系列、XC888系列、XC82x、XC83x系列等。
7、德州仪器
总部：美国
官网：http://www.ti.com.cn/
德州仪器 （TI） 是全球领先的模拟及数字半导体 IC 设计制造公司。除了提供模拟技术、数字信号处理 （DSP） 以外，TI 在单片机领域也涉入较深，推出一系列的32位单片机，其中Piccolo系列微处理器最具代表性，具体型号如C2000和F28x系列。
8、东芝（Toshiba）
总部：日本
官网：http://www.toshiba.com.cn/
东芝单片机的特点从4位机到64位，门类齐全。4位机在家电领域仍有较大的市场。8位机主要有870系列、90系列等，该类单片机允许使用慢模式，采用32K时钟时功耗低至10uA数量级。CPU内部多组寄存器的使用，使得中断响应与处理更加快捷。东芝的32位单片机采用MIPS3000ARISC的 CPU结构，面向VCD、数字相机、图像处理等市场。
9、三星（Samsung）
总部：韩国
官网：http://www.samsung.com
三星单片机有KS51和KS57系列4位单片机，KS86和KS88系列8位单片机，KS17系列16位单片机和KS32系列32位单片机。三星单片 机为OTP型ISP在片编程功能。在4位机上采用NEC的技术，8位机上引进Zilog公司Z8的技术，在32位机上购买了ARM7内核，还有DEC的技术、东芝的技术等。其单片机裸片的价格相当有竞争力。
总部：美国
官网：http://china.cypress.com/
赛普拉斯PSoC应用功能再扩大。赛普拉斯最新一代可编程系统单芯片PSoC4，导入安谋国际（ARM）32位Cortex-M0核心，期提升产品性能价格比，逐渐蚕食8、16位微控制器（MCU）的市占。
11、亚德诺半导体（ADI）
总部：美国
官网：http://www.analog.com
ADI提供日渐增多的DSP、混合信号控制处理器、嵌入式处理器和模拟微控制器产品，适合广泛的通用和专用需求。
12、高通（Qualcomm）
总部：美国
官网：http://www.qualcomm.cn
高通的MCU主要应用于智能手机、平板电脑、无线调制解调器等等，功能非常强大。
13、富士通（Fujitsu）
总部：日本
官网：http://www.fujitsu.com
富士通也有8位、16位和32位单片机，但8位机使用的是16位机的CPU内核。也就是说8位机与16位机所用的指令相同，使得开发比较容易。8位单片机有著名的MB8900系列，16位机有MB90系列。
14、盛群半导体股份有限公司（合泰半导体（Holtek））
总部：***
官网：http://www.holtek.com.cn/
盛群半导体为国内专业微控制器IC设计领导厂商，营业范围主要包括微控制器IC及其周边组件之设计、研发与销售。MCU除一般应用领域外，更涵盖语音、通讯、计算机外设、家电、医疗、车用及安全监控等各专业领域，此外并提供各种电源管理及非易失性内存等微控制器外围组件，期能以提供客户更具功能性之完整解决方案为产品发展目标。
15、中颖电子股份有限公司
总部：***
官网：http://www.sinowealth.com
中颖电子本着专业专精的精神，专注于单片机（MCU）产品集成电路设计。MCU母体包括4-bit OTP/MASK MCU、8-bit OTP/MASK MCU、8-bit FLASH MCU，主要应用于各种小家电、白色家电、黑色家电、汽车电子周边、运动器材、医疗保健、四表（水、电、气、暖） 、仪器仪表、安防、电源控制、马达控制、工业控制、变频、数码电机、计算机键盘、鼠标、网络音乐（便携式、车载、床头音响）、无线儿童监控器、无线耳机/喇叭/门铃。
16、炬力集成电路设计有限公司
总部：珠海
官网：http://www.actions-semi.com
炬力是一家致力于集成电路设计与制造的大型半导体技术公司，公司在数字多媒体影音主控芯片的研发和生产方面具有世界领先的优势，公司的多媒体芯片产品占据全球近50％的市场份额，其产销量、营业额和净利润都位居国内同行业之首。
17、华润微电子有限公司
总部：无锡
官网：http://www.crmicro.com
华润微电子有限公司是华润集团旗下负责微电子业务投资、发展和经营管理的高科技企业，亦是中国本土规模和影响力最大的综合性微电子企业之一，公司业务包括集成电路设计、掩模制造、晶圆制造、封装测试及分立器件，目前拥有6-8英寸晶圆生产线4条、封装生产线2条、掩模生产线1条、设计公司4家，为国内唯一拥有齐全半导体产业链的企业。
18、义隆电子股份有限公司
总部：***
官网：http://www.emc.com.tw
公司主要是研发和行销集成电路（IC）产品为主，产品线包含：消费性芯片、通讯类芯片、微控制器、个人计算机外设芯片、数字显示器芯片及智能型人机接口技术之应用芯片。主要专长于电容式触控技术、影像感应和图像辨识技术。
19、松翰科技股份有限公司
总部：***
官网：http://www.sonix.com.tw
松翰科技成立于1996年7月，随即1997年初推出她的第一颗语音控制器产品，从那时开始，松翰科技逐步成为各方广泛认知的语音、音乐控制器的领导者，为多方面应用的教育性电子玩具注入新的生命。今天，松翰也已在许多应用领域，提供更多领先创新的产品线，包括8位OTP微控器ICs、USB控制器ICs、影相控制ICs。
20、凌阳科技股份有限公司
总部：***
官网：http://w3.sunplus.com/
凌阳科技专注发展家庭娱乐平台芯片方案与核心IP研发。凌阳集团由专注家庭娱乐平台的母公司凌阳科技领军，将涵括从低阶到高阶，从个人到家庭，从消费性到通讯的全方位IC产品解决方案。
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