微控制單元（Microcontroller Unit；MCU），又稱單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer ）或者單片機(jī)，它是把中央處理器（Central Process Unit；CPU）的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存（memory）、計(jì)數(shù)器（Timer）、USB、A／D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅(qū)動(dòng)電路都整合在單一芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制。

諸如手機(jī)、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業(yè)上的步進(jìn)馬達(dá)、機(jī)器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。

MCU和MPU有什么區(qū)別？

集成電路和電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展早在20世紀(jì)就已經(jīng)開始了，在電子計(jì)算機(jī)中，中央處理器（CPU）是電腦中的核心配件，其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。中央處理器主要包括兩個(gè)部分，即控制器、運(yùn)算器，其中還包括高速緩沖存儲(chǔ)器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制的總線。

處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使CPU不斷發(fā)展完善，從最初專用于數(shù)學(xué)計(jì)算到廣泛應(yīng)用于通用計(jì)算，從4位到8位、16位、32位處理器，最后到64位處理器，從各廠商互不兼容到不同指令集架構(gòu)規(guī)范的出現(xiàn)，CPU 自誕生以來一直在飛速發(fā)展。CPU逐漸發(fā)展出來三個(gè)分枝，一個(gè)是DSP（Digital Signal Processing／Processor，數(shù)字信號(hào)處理），另外兩個(gè)是MCU（Micro Control Unit，微控制器單元）和MPU（Micro Processor Unit，微處理器單元）。

常會(huì)有人搞不清MPU和MCU的區(qū)別，這是各具特色的兩個(gè)分支，它們互相區(qū)別，但又互相融合、互相促進(jìn)。與微處理器（MPU）以運(yùn)算性能和速度為特征的飛速發(fā)展不同，微控制器（MCU）則是以其控制功能的不斷完善為發(fā)展標(biāo)志的。

MCU集成了片上外圍器件；MPU不帶外圍器件（例如存儲(chǔ)器陣列），是高度集成的通用結(jié)構(gòu)的處理器，是去除了集成外設(shè)的MCU；DSP運(yùn)算能力強(qiáng)，擅長很多的重復(fù)數(shù)據(jù)運(yùn)算，而MCU則適合不同信息源的多種數(shù)據(jù)的處理診斷和運(yùn)算，側(cè)重于控制，速度并不如DSP。MCU區(qū)別于DSP的最大特點(diǎn)在于它的通用性，反應(yīng)在指令集和尋址模式中。DSP與MCU的結(jié)合是DSC，它終將取代這兩種芯片。

進(jìn)入萬物互聯(lián)時(shí)代，MCU成為了各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的控制核心，因其高性能、低功耗、可編程、靈活性在消費(fèi)電子、醫(yī)療電子、工業(yè)控制、汽車電子和通信等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。按照位數(shù)來劃分，MCU可分為4位、8位、16位、32位和64位微處理器，現(xiàn)在32位MCU已經(jīng)成為主流，正在逐漸替代過去由8／16位MCU主導(dǎo)的應(yīng)用和市場。若按照指令集架構(gòu)（ISA）來劃分，MCU類型包括8051、Arm、MIPS、RISC－V、POWER等微處理器?；贏rmCortex－M系列內(nèi)核IP的MCU已經(jīng)成為32位MCU的市場主流，在新興的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，最近幾年開源的RISC－V微處理器也開始流行起來。