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20世纪50年代，集成电路的发明开启了微型计算机的新篇章随着人们对于电子设备的依赖程度越来越高，人们对电子化产品在体积、功能、可控性方面有了更多要求20世纪70年代，MCU最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使代理芯海计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
之后MCU作为微型处理器的一支分离出来，在不断进化当中满足人们对于电子微控的需求一、MCU定义1.1 何为MCU？微控制单元(Microcontroller Unit;MCU)，又称单片微型计算机(SingleChi代理芯海p Micro- computer )或者单片机，是把中央处理器(Central ProcessUnit;CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，代理芯海为不同的应用场合做不同组合控制。
MCU/单片机单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用事实上单片机是世界上数量最多的计算机现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机单片机的数量不仅远超过PC和其他计算机的总和，甚至比人类的数量还要多。
1.2 基本结构1.2.1、中央处理器CPU：包括运算器、控制器和寄存器组是MCU内部的核心部件，由运算部件和控制部件两大部分组成前者能完成数据的算术逻辑运算、位变量处理和数据传送操作，后者是按一定时序协调工作，是分析和执行指令的部件。
MCU结构1.2.2 存代理芯海储器：包括RAM和ROMRAM数据存储器，在程序运行过程中可以随时写入数据，又可以随时读出数据存储数据在掉电后不能保持RAM也分为片内数据存储器和片外（扩展）存储器两种ROM程序存储器，MCU的工作是按事先编制好的程序一条条循序执行的，ROM程序存储器即用来存放已编的程序（系统程序由制造厂家编制和写代理芯海入），存储数据掉电后不消失。
ROM又分为片内存储器和片外（扩展）存储器两种对于无片内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型代理芯海（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)。
MASKROM的MCU价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合；FLASH ROM的MCU程序可以代理芯海反复擦写，灵活性很强，但价格较高，适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途；OTPROM的MCU价格介于前两者之间，同时又拥有一次性可编程能力，适合既要求一定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。
1.2.3 输入、输出I/O接口：与外部输入代理芯海、输出（电路）设备相连接PO/P1/P2/P3等数字I/O接口，内部电路含端口锁存器、输出驱动器和输入缓冲器等电路其中PO为三态双向接口，P1/P2/P3数字I/O端口，内部驱动器为“开路集电极”输出电路，应用时内部或外部电路接有上拉电阻。
每个端口均可作为数字信号输入或输出代理芯海口，并具有复用功能（指端口功能有第一功能、第二功能甚至数个功能，在应用中可灵活设置）MCU器件，除数字I/O端口外，还有ADC模拟量输入、输出端口，输入信号经内部A/D转换电路，变换为数字（频率）信号，再进行处理;对输出模拟量信号，则先经D/A转换后，再输出至外部电路。
1.3 MCU与CPU、MPU代理芯海、DSP的区别CPU/中央处理器发展出来三个分枝，一个是DSP（Digital Signal Processing/Processor，数字信号处理），另外两个是MCU（Micro Control Unit，微控制器单元）和MPU（Micro Processor Unit，微处理器单元）。
lCPU是代理芯海英语“Central Processing Unit”的缩写，指“中央处理单元”，是计算机的大脑，起到运算数据的作用，而CPU的指令调用、数据传输、各个设备的工作状态都需要CPU通过MPU转接控制才能完成.
lDSP有两个意思，既可以指数字信号处理这门理论，此时它是Digital SignalProc代理芯海essing的缩写；也可以是Digital Signal Processor的缩写，表示“数字信号处理器”，有时也缩写为DSPs，以示与理论的区别。
lMPU 是Micro Processor Unit的缩写,指“微处理器”早期甚至多达7、8颗，但目前大多合并成2颗，一般称作北桥（North Brid代理芯海ge，是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥）芯片和南桥(South Bridge，南桥芯片负责I/O总线之间的通信)芯片，在计算机中起到转接桥的作用，转接数据。
lMCU(Micro-Controller Unit)中文名称为“微控制单元”，又称单片微型计算机(Single Chip代理芯海 Microcomputer)，简称“单片机”，是指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。
MCU集成了片上外围器件；MPU不带外围器件（例如存储器阵列），是高度集成的通用结构的代理芯海处理器，是去除了集成外设的MCU；DSP运算能力强，擅长很多的重复数据运算，而MCU则适合不同信息源的多种数据的处理诊断和运算，侧重于控制，速度并不如DSP。
MCU区别于DSP的最大特点在于它的通用性，反应在指令集和寻址模式中二、MCU发展及应用场景2.1MCU发展史单片机诞生于20世纪70年代末，代理芯海经历了SCM、MCU、SoC三大阶段早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理代理芯海想并未得到很广泛的应用。
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随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前，高端的32位单代理芯海片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windo代理芯海ws和Linux操作系统具体阶段如下：1976-1978年单片机（SCM）的探索阶段以Intel公司的MCS–48为代表MCS–48的推出是在工控领域的探索，参与这一探索的公司还有Motorola、Zilog等，都取得了满意的效果。
这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来1978-1982年代理芯海单片机的完善阶段INTEL公司在MCS–48的基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS–51它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构：。
①完善的外部总线MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口②CPU外围代理芯海功能单元的集中管理模式③体现工控特性的位地址空间及位操作方式。
④指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令1982-1990年16位单片机的推出，突出MCU控制能力单片机向微控制器发展的阶段Intel公司推出的MCS–96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽代理芯海调制器等纳入片中体现了单片机的微控制器特征。
随着MCS –51系列的广应用，许多电气厂商竞相使用80C51为内核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，增强了外围电路路功能，强化了智能控制的特征。
1990年—至今 微控制器的全面发展阶段随着单片机代理芯海在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机2.2 MCU应用场景单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：
l测控系统：用单片机可以构成各种不代理芯海太复杂的工业控制系统、自适应控制系统、数据采集系统等，达到测量与控制的目的例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等l智能仪表：单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度代理芯海、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
用单片机改造原有的测量、控制仪表，促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化方向发展l机电一体化产品单片机与传统的机械产品相结合，使传统机械产品结构简化，控制智能化l智能接口：在计算机控制系统，特别是在较大型的工业测、控系代理芯海统中，用单片机进行接口的控制与管理，加之单片机与主机的并行工作，大大提高了系统的运行速度。
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l医用设备：单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等l智能民代理芯海用产品：如在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品中，单片机控制器的引入，不仅使产品的功能大大增强，性能得到提高，而且获得了良好的使用效果。
现在的家用电器基本上都采用了单片机控制三、国内主要相关政策 MCU作为集成电路的一个细分领域，享受与集成电路代理芯海相同政策主要政策如下：《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》国发[ 2011 ] 4号。
在集成电路产业的财税政策、投融资政策、研究开发政策、进出口政策、人才政策、知识产权政策、市场政策等在《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》{国发（2000）18号}的基础上代理芯海，进一步指导和推动集成电路产业的相关扶持措施。
《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展企业所得税政策的通知》财税[ 2012 ] 27号对符合规定条件的国内集成电路生产企业，实施减免税收政策；允许其进行一定的对企业发展有利的会计政策设计和实施2014年至2015年期间，国家先后发出三项优惠政策推动代理芯海半导体设备发展。
《关于调整重大技术装备进口税收政策有关目录及规定的通知》财关税[ 2015] 51号对符合规定条件的国内企业为生产国家支持发展的重大技术装备而有必要进口部分关键零部件免征关税和进口环节增值税集成电路、LED、太阳能电池生产设备中的16项关键设备被列入其中。
《关于进一步鼓励集成电路产业代理芯海发展企业所得税政策的通知》财税〔2015〕6号符合条件的集成电路封装、测试企业以及集成电路关键专用材料生产企业、集成电路专用设备生产企业，在2017年（含2017年）前实现获利的，自获利年度起，第一年至第二年免征企业所得税，第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税，并享受至期满为止；20代理芯海17 年前未实现获利的，自 2017 年起计算优惠期，享受至期满为止。
《关于开展首台(套)重大技术装备保险补偿机制试点工作的通知》财建〔2015〕19号对于制造《目录》内装备，且投保“综合险”或选择国际通行保险条款（需为本通知第五条列明的装备）投保的企业，中央财政给予保费补贴。
实际投保费率按3%的费代理芯海率上限及实际投保年度保费的80%给予补贴，补贴时间按保险期限据实核算，原则上不超过3年目前共有13项半导体装备列入目录 除政府直接针对集成电路产业的支持政策外，诸如新能源车政策、节能家电补贴等其他行业政策皆对MCU市场有着间接正向作用。
四、MCU市场物联网为MCU带来了庞大商机，由于厂商代理芯海竞争激烈，如何降低成本同时提高效能以达到更好的性价比，成为行业内的重要课题因应物联网多样化的应用需求， MCU开发商近来不断提升产品性价比，在新一代解决方案中增加更多新功能。
同时，透过提供各种不同的周边服务与良好的开发环境，协助物联网应用开发商提高产品性能并加快上市时程下面将从国际和国内市场两个角度代理芯海来介绍MCU市场3.1国际市场2015年开始，为争夺市场份额，布局强劲增长的物联网应用，MCU主要厂商之间发生了数起大规模并购，比如NXP于2015年12月份以118亿美元完成对Freescale的收购、Microchip于2016年4月以35.6亿美元的价格收购Atmel以及Cypress于201代理芯海4年12月对Spansion的16亿美元并购。
根据市场调研机构IC Insights的统计，从收购完成合并后的销售数据看， NXP、Microchip和Cypress2016年MCU产品线销售额同比大幅增长，排名也相应上升未进行大规模收购的MCU厂商则表现平平，只有个位数的增长，比如ST和TI，有的代理芯海出现了下降，比如Renesas(瑞萨)和三星，其中三星甚至出现了大幅下跌。
截至2016年八大MCU供应商销售数据（$M）2016排名公司2015年2016年增幅市场份额1NXP1,3502,914116%19%2Renesas2,5602,458-4%16%3Microchip
1,3552,0775代理芯海0%14%4Samsung2,1701,866-14%12%5ST1,5141,5734%10%6Infineon1,0601,1064%7%7TI8208352%6%8Cypress
54062215%4%总计11,36913,45118%88%数据来源：ICInsights 根据201代理芯海6年数据，Renesas MCU颓势有减缓趋势，营收接近25亿美元，同比下降4%，占全球MCU市场份额约为16%。
近年来，Renesas在全球MCU市场份额持续下降，在2011年时，Renesas MCU占全球市场份额曾高达33%收购Freescale以后，NXP MCU排名由2015年第六名跃居榜代理芯海首，营收达到29亿美元，占全球市场份额为19%。
在未收购Freescale之前，NXP MCU主要以8位和16位为主，根据ICInsights统计，2015年NXP MCU销售额的四分之三是由主要用于智能卡的8位与16位MCU贡献并入FreescaleMCU业务后，智能卡MCU仅比NXP MCU业务代理芯海总销售额四分之一略多。
Freesacle带来的MCU产品线所定位的目标市场更广泛，汽车应用是Freescale MCU的一个重点方向原NXP和Freescale都开发了基于ARMCortex-M内核的32位MCU在2016年第二季度完成对Atmel公司收购以后， Microchip MCU营收同比增代理芯海长50%，排名也从2015年第五名上升至2016年第三名。
同样来自美国的Atmel在被收购之前MCU排名全球第九，2015年营收达到8.08亿美元在收购Atmel之前，Microchip并没有基于ARM内核的MCU产品线，它是全球主要MCU厂商中唯一未取得ARM授权的公司。
过去10来年，Microc代理芯海hip一直开发基于MIPS架构（现在属于Imagination公司）的32位MCU完成收购Atmel公司六个月以后，Microchip公开表示，基于MIPS的PIC32 系列MCU与Atmel基于ARM内核的SAM系列都将得到重点发展。
总的来说，通过收购完成版图扩张是现在国际MCU市场比较主流的突破代理芯海方式专利壁垒与协同效应将继续推进半导体领域的这一现象未来大概率会出现寡头局面，而极可能以国家层面的形式表现虽然博通收购高通失败，但是博通将把总部和注册地从新加坡迁到美国；如果高通收购NXP成功，美国将进一步加强其在MCU的市场份额。
3.2国内市场中国单片机30年，MCU厂商很多，但多数混迹8/16位代理芯海低端市场，中国是全球第一大电子制造基地，有足够大的市场来养活这些小厂商但设计能力低、缺少战略发展规划和资金支持的中小MCU 厂商，难以改变中国企业在MCU市场的弱势地位。
过去几年，中国MCU市场一直持续增长据isuppli Research研究报告，2011年中国MCU市场销售额约30亿美元，到了2代理芯海016年已经有40亿美元，其中32位MCU市场份额持续增大，期内复合增长率已经接近10%。
但有关研究报告还指出,全球8大MCU企业没有中国的企业，中国大陆和中国台湾MCU企业在中国市场各有10%的份额2017年STM32峰会信息显示，2016年ST中国通用MCU市场营收在其全球市场占比36%，从20代理芯海07年开始一直保持27%的年复合增长率，以物联网、可穿戴、智能手机、智能楼宇和表计以及电动汽车和无人机等新型应用，是拉动MCU快速增长重要引擎。
中国本土的MCU供应商在2016 仍然保持着不错的增长，代表企业如中颍，Gigadevice和晟矽微都保持14% 的年增长速度本土企业有着很好地市场发展机遇代理芯海，中国半导体产业产业链愈来愈完善和不断进步，国家对本土创新企业的支持，国内电子设备企业提升产品核心的需求都对MCU的发展有促进作用。
在高端32位MCU市场上，中国涌现出像兆易创新、致象科技和灵动微电子这样的企业，他们基于ARMCortex M技术的MCU芯片受到了市场的欢迎国产MCU产品的市场战略一代理芯海般是更低的价格、更好的性能、本地周到的服务、与国外产品 pin-pin兼容，这些市场策略让国内企业发展顺利，取得了丰硕的成果。
3.3 挑战与机遇相比国产高端CPU和手机芯片的困难系数，国产MCU的过程相对顺利制程工艺的严重落后、OS生态环境的缺失等问题对于MCU来说有追赶空间MCU 是一个多元化的应代理芯海用市场，它们每一个的软硬件平台都不一样。
凭借基础的开发工具、90nm制程和应用方案，加上中国企业擅长的“保姆式”服务，国产MCU 有机会追上国际水平不过，中国MCU企业与国外差距依旧很大比如STM32峰会上的750余款MCU，多数采用90nm制程。
ST计划发布的超高性能STM32H7将采用40nm制代理芯海程，而灵动微电子成熟产品F103采用的还是传统的0.18um在开发工具上，国产MCU 基本没有自己的开发工具，基本用的都是ARM KEIL和IAR为了支持自己公司的MCU，一般会开发一个 KEIL MDK或者IAR插件，没有经费的用户多是使用盗版IDE。
应用设计方案和生态环境建设方面，国产MCU 更代理芯海是远远落在外国企业后面32位MCU市场发展，芯片设计和制造技术固然很重要，而产品线生态建设，开发工具的研究、嵌入式OS的支持、创新型的应用案例、稳定的货源供应和技术支持也非常重要，每一项都缺一不可。
面向未来5-10年百亿级的物联网设备市场，MCU迎来了前所未有的机遇，也给了中国MCU发展提供了难得一代理芯海遇的切入点本报告主要参考中国电子网、与非网公开信息
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