面对缤纷多彩的 MCU 国际，如安在新品规划，老产品更新换代中正确的挑选芯片和供货商将是要面对的一个重要的标题，由于无论是产品的更新仍是 MCU 的更新速度都远远超出规划者料想，正确掌握 MCU 开展趋势，运用 MCU 协助产品立异是电子规划者正在考虑的问题。
最近一段时刻各大半导体公司纷繁体现出对 MCU(微操控器 / 单片机)商场的注重，相继推出新式的 MCU芯片，飞思卡尔公司在 6 月 17 日佛罗里达州奥兰多市 飞思卡尔技能论坛上宣告 MCU 将是他们未来事务添加的重要产品线，除了持续引领轿车电子范畴 MCU 的优势外，将注重通用 MCU 的开展; ARM 体系结构在嵌入式微处理器商场高速添加带动了 ARM 在 MCU 商场优势的抢先，继ARM7TDMI 取得成功后， Cortex-M3 以高功用，低功耗和低费用正在成为新一代 32 位 MCU 的干流; 8/16 位 MCU持续坚持商场产值的优势，各种 8051 结构依是 8 位 MCU的干流，传统 8 位 MCU AVR 、瑞萨 R8C/Tiny 也纷繁发布新品， 16 位的 MSP430 在低功耗无线运用体现拔尖。
32 位大行其道
消费类电子，轿车电子和工业运用三大职业正在推进32 位 MCU 的广泛选用， Gartner 的数据显现，到了 2012年， 32 位 MCU (加上 32 位智能卡)的整个数量将十分挨近 8/16 位 MCU 总合，可是销售额将超越 8/16 MCU 。(见图 1 )。这也不难看出老牌的 8/16 位 MCU 厂商 2008 年纷繁进入 32 位商场，推出和其 8/16 位坚持兼容的 32 位 新品的真实原因了：谁也不想抛弃 32 位 MCU 的这道大餐，何况盛筵还远没有开端呢。比方 Microchip 2008 年宣告了PIC32 便是期望在安稳其用户在向 32 位晋级时的挑选。
图 1 MCU 商场的价值
32位MCU可以带来更高的功用，并且并不很贵的价格。材料显现最新的 STM32 Coretex M3 是 1.25DMIPS ，PIC32 有 1.5DMIPS ; 32 位 MCU 还具有更大的闪存空间(不行还可以外扩)，确保大容量的软件代码运转以习惯运用软件的添加。在 32 位 MCU 商场上敞开 CPU 体系得到充沛的认可，比方 ARM7/9 、CortecM3 和 MIPS ，在ARM7TDMI 被国际上包含 NXP 、Atmel 在内首要 MCU 厂商出产并大获成功后， ARM 新近宣告的 Cortex-M3 有期望成为 MCU 中的 8051 ，除了高功用、大存储空间和丰厚软件和东西支撑外， Cortex-M3 核只要 0.19 mW/MHz(8051 是 0.5mW/MHz)。以 ST32F10X 为例，它可以在2.0~3.6V 电压下作业，在待机形式(RTCon)只要 3.5uA电流耗费，在闪存运转时也只要 0.5mA/MHz 耗费。继2006 年 草创公司 Luminary 推出了根据 Cortex-M3 的 8 位MCU 后， ST(意法半导体)在 2007 年推出 ST32 MCU 到今日 ST 共有 46 款产品。其他半导体公司也不甘落后，NXP 、TI 和 Zilog 相继宣告取得 Cortex-M3 授权，最近Ateml 宣告取得 Cortex-M3 授权为下一代的 AT91SAM 的中心(Atmel 根据 ARM 技能的 MCU)。Atmel 计划其MCU的高集成度与低功耗规划应对商场需求AT91SAM3 闪存 MCU 系列将组合 ARM Cortex-M3 处理器和体系部件，如多层次的内部总线，一个高速的 DMA 支撑体系外设和分布式外设操控器，以到达更高速的数据传输才能。无疑 Atmel 的参加将奠定 Coretex-M3 在 MCU 商场的位置。以现在状况看，新的规划假如不考虑到老产品的承继性问题，在挑选 ARM 核 MCU 时，可以优先考虑运用 Coretex-M3 的 MCU 芯片。
32位MCU未来还会向多核方向开展。咱们知道多核运用现在首要会集在数据中心服务器中，可是随同密布核算需求的发生，比方轿车电子、图画处理和视频监控职业，将会呈现多核 MCU ，比方今日咱们看到的飞思卡尔MPC563xM 系列包含 32 位轿车动力总成 MCU ，用以改进具有一至四个气缸的小型引擎的功率和功用。 MPC563xM器材的 MCU 核是根据多核 Power Architecture 和 DSP 引擎技能;别的一个比方是 TI 达芬奇 TMS320DM644X 数字媒体处理器是由双核 MCU (ARM9+C64X DSP)组成。
32位MCU开展趋势上还有一个特征，即考虑在 8/16/32 位之间的无缝移植的技能计划。很多的嵌入式运用曩昔和往后一段时刻还将会集在 8/16 位 上，可是考虑到商场竞争的加重，推出高功用的晋级产品现已是产品规划初期有必要考虑的问题之一，便于完结轻松晋级的灵敏 MCU架构将得到欢迎。比方 Microchip 最新推出的 32 位 MCU PIC32 的时分要点着重也是和 PIC24/disPIC DSC 的引脚、寄存器和外设兼容，新版本的 MPLAB 敞开环境在原有8/16 位 MCU 上添加了 32 位 PIC32 支撑和 16 位通用外设API 库，这样相同的敞开环境在替换 MCU 的时分仅仅从头编译一下代码就可以运转了，相同思路的产品线是飞思卡尔的 Flexis QE128 ，包含了 8 位 S08 和 ColdfireV1 的六款内核的晋级计划。
单一功用和高集成度
单一化和集成化是 MCU 开展的一个趋势，特别是体现在 8/16 位 MCU 上。在无线通讯范畴咱们现已看到了集成 8051 核的 TI 公司的 ZigBee MCU CC2430 和飞思卡尔的 68HC08 核 ZigBee MCU MC1321X;在衔接和存储方面 USB 的作用在嵌入式体系中得到广泛认可，很多 USBMCU 应运而生，NEC 的 USB 2.0 主机和外设的 MCU，PIC18F13K50 和 PIC18F14K50 是一个 8 位 USB MCU。为了满意终究产品对高档 USB 衔接功用日积月累的需求，Microchip P%&&&&&%32 USB OTG 是一颗引进针对 USB OTG 功用的 32 位 USB MCU。这些单一功用的 MCU 都具有单芯片的高集成度，合作一些外围功率和电源部件的电路板就可以组成一个完好的嵌入式体系，并且这些芯片一般都装备了优化好的支撑 ZigBee 的协议和 USB 协议的软件库，让规划者可以很快完结项目，其他传统的单一功用 MCU 的运用还包含数字电源、电机操控、电表，比方瑞萨针对电表运用的 R8C/Tiny 系列的 MCU 。
传统的通用 MCU 还将会持续向添加外设和通讯模块的方向开展，比方 UART、ADC、PWM、SPI、I2C、GPIO、CAN 和 Ethernet;由于随之带来的软件的复杂度添加和嵌入式操作体系等软件组件的运用，内置大容量的 Flash(闪存)/RAM。将也是 MCU 开展未来的趋势，256K 闪存现已是中级装备， 512K 闪存的 MCU 现已随处可见。
低功耗规划和能耗办理
能耗办理是芯片规划、制作工艺、体系规划、软件工程师都在为之而尽力的研究课题，人们力求在各个环节尽可能地削减静态和动态的电源耗费。传统的操控电压的调理方法和办理待机形式仍然被大都电子设备正在选用，还将持续延续下去，可是跟着包含移动终端、无线传感网络设备、新式智能玩具、便携式血糖仪、血压计和体能监测仪等手持医疗设备等 这些对电量耗费极大和永久在线的设备商场规模的敏捷添加，处理电源办理现已成为整个电子规划正在面对的重要课题， 商场对绿色产品的需求促进制作商考虑选用低功耗的待机形式，作为嵌入式体系魂灵部件的 MCU 近年在低功耗规划和能耗办理方面的动作很大，各种新产品应运而出。
Silicon Lab 是一家以供给 8051 核 MCU 为主的公司，最近宣告的单电池供电的 80C51 MCU——8051F9XX，最低电压可到 0.9V，其超低电压供电是业界罕见的。该芯片内置了DC/DC 电压转换器和 LDO 转换器，可以供给稳定的 1.7V 电压和电流，以习惯外设的作业，也可以削减电路板的尺度，更重要的是 80C51F9XX 有超低功耗的休眠形式(电流只要 50nA )，大大提高了电池的功率和运用时刻。
图 2 显现了该芯片电流随频率的改变。
别的一款 MCU 是 Atmel 公司发布的职业第一款超低功耗 ARM7TDMI 闪存 MCU – AT91SAM7L，它在关机形式只耗费 100nA 电流，这得益于 该系列产品嵌入了操控多个功率岛的功率开关，以及可编程的电压调理器，用于下降作业和待机形式下的功耗。AT91SAM7L 系列产品针对作业和待机形式吸收了嵌入式 CPU 的动态电源办理技能，选用 MCU 范畴里立异的下降功耗方法。在作业形式下，能经过编程设置作业电压和作业频率、外设时钟活动，选用 DMA 来代替 CPU 完结数据传输，可以优化功耗。 SAM7L 选用单电压 1.8V 形式作业，在闪存中履行代码时，典型的电流耗费为 0.5mA/MHz 。不同待机形式的功耗可经过多种方法来加以操控(包含功率开关和可调电压调理器)，可以看到先进的电源办理技能使得AT91SAM7L 具有杰出的节能作用，再合作体系的优化，可以预见根据 AT91SAM7L 的嵌入式设备的功耗办理可以到达相同的水平。别的，谈到超低功耗 MCU 产品，还应该说到的是 TI 公司的 MSP430543X 16 位超低功耗 MCU ，MSP430543X 是在 MSP430 宗族衍生出的一个着重低功耗的芯片，持续承继了高集成的外设支撑、低电压作业形式、丰厚衔接方法(包含红外，多串口等)，以合适便携测验设备规划外，特别值得一提的是 DSC 的运用使得快速唤醒时刻提高到 5us 以内，现已十分挨近 8 位 MCU8051F9XX 的数量级。这关于工业丈量设备满意实时性要求是十分重要的。一个优异的快速唤醒技能可以让下降功耗和坚持实时性到达一致。
开发东西的交融
随同电子产品复杂度添加， MCU 程序代码量日益添加，尽管 C 言语现已是 MCU 逐鹿的开发言语，可是考虑到不同的 MCU 之间的差异(例如寄存器和外设接口)、不同厂家 C 言语的工程文件和宏界说等方面的问题，还有选用的 RTOS 的不同，代码的移植和移植后的测验还有一个相当大的作业量。一种计划是持续沿袭老的 MCU 或许晋级换代的兼容产品，这样东西就可以持续延用了，别的便是选用一致的开发东西支撑不同厂家的 MCU 。
最近一段时刻的两件工作应该是验证了一致东西的重要性。一是; ARM 在 2007 年收买 Keil 公司后从头整合了 ARM 开发东西，宣告了新的针对 MCU 商场的 ARM MDK，其间运用 Keil uVision IDE 和工程办理替代了曾经的 ARM RealView/SDT, 让曩昔许多现已了解了 Keil 51 的用户，可以在东西方面没有妨碍地转移到 ARM 结构 MCU。二是;飞思卡尔公司宣告它们的 Coldfire 支撑 IAR EW(embedded workbench)东西，由于 IAR EW 可以支撑各种 8 、16 和 32 位 MCU，我们知道之前飞思卡尔一直是只支撑自己的 Codewarrier 东西，这样的东西交融现象说明晰MCU 厂家现已意识到一致性东西对用户的重要性。
结语
面向无处不在的各式各样的嵌入式运用，MCU 未来的开展一定是丰厚多彩的，从前史开展的轨道看，一种芯片、一家公司和一种体系结构无法满意改变万千的商场需求，正确掌握 MCU 的开展趋势，挑选合适你的产品和开发东西，是确保产品质量、出产成本和开发周期的要害。一起注重 MCU 的动态，挑选具有特征的 MCU 可以协助你的产品立异和差异化规划，收到异乎寻常的作用。
