MCU

随着电机在越来越多的系统应用中日益普及，开发人员需要能确保系统尽可能高效运行的产品和工具，同时减少电路板尺寸、元件数量和能耗。美国微芯科技公司（Microchip Technology Inc.）今日宣布扩大电机控制产品阵容，推出全新数字信号控制器（DSC）和单片机（MCU）产品，提供设计工具、开发硬件、转矩最大化算法和冰箱压缩机参考设计。

单片机

单片机是什么，单片机就是微控制器，一种通过运行编写的程序实现控制功能的芯片，广泛应用于马达控制、人机交互、数据采集、照明、小家电、玩具等各种应用。从事电子行业的人一般称之为MCU，也就是微控制器。现在大家似乎不怎么提单片机这个词，笔者也只记得在大学里有门课叫单片机，有些网络论坛还有单片机板块。单片机这个词似乎只有老工程师会这么说，现在年轻一代的工程师很多直接用ARM来指代单片机。

首先，“嵌入式”这是个概念，准确的定义没有，各个书上都有各自的定义。但是主要思想是一样的，就是相比较PC机这种通用系统来说，嵌入式系统是个专用系统，结构精简，在硬件和软件上都只保留需要的部分，而将不需要的部分裁去。所以嵌入式系统一般都具有便携、低功耗、性能单一等特性。

然后，MCU、DSP、FPGA这些都属于嵌入式系统的范畴，是为了实现某一目的而使用的工具。

MCU俗称”单片机“经过这么多年的发展，早已不单单只有普林斯顿结构的51了，性能也已得到了很大的提升。因为MCU必须顺序执行程序，所以适于做控制，较多地应用于工业。而ARM本是一家专门设计MCU的公司，由于技术先进加上策略得当，这两年单片机市场份额占有率巨大。ARM的单片机有很多种类，从低端M0(小家电)到高端A8、A9(手机、平板电脑)都很吃香，所以也不是ARM的单片机一定要上系统，关键看应用场合。

DSP叫做数字信号处理器，它的结构与MCU不同，加快了运算速度，突出了运算能力。可以把它看成一个超级快的MCU。低端的DSP，如C2000系列，主要是用在电机控制上，不过TI公司好像称其为DSC(数字信号控制器)一个介于MCU和DSP之间的东西。高端的DSP，如C5000/C6000系列，一般都是做视频图像处理和通信设备这些需要大量运算的地方。

可配置逻辑单元（CLC）是一种灵活的外设，允许为 PIC® 单片机创建片上自定义逻辑功能。这种外设允许用户指定信号组合作为逻辑功能的输入，以及使用逻辑输出来控制其他外设和 I/O 引脚。由于 CLC 在单片机中可以独立于 CPU 运行，因此为嵌入式设计提供了更大的灵活性和潜力。

独立于内核的外设无需 CPU 执行代码或监控即可处理其任务，从而维持运行。这使得 CLC 这种外设可以简化复杂控制系统的实现，并为设计人员提供灵活性来进行创新。

MCU上的人工智能

传统认知中，人工智能（AI）相关的深度学习应用，只有算力充沛的MPU或者是PC才能玩得转。可你是否想过，在一颗通用MCU上也能畅玩深度学习？

这不是天方夜谭，NXP的工程师就在一个用例中，基于<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/nxp-semiconductors/nxp-mimxrt1050-evk/?utm_so…; textvalue="i.MX RT1050" tab="outerlink" data-linktype="2">i.MX RT1050</a>跨界MCU实现了人脸识别功能，30多层的深度学习模型跑一圈只要要295ms！

物联网开发者面临着愈加复杂化的设计挑战。物联网设备既需要利用有限的资源实现无线连接、传感器数据接收和处理、用户界面、安全性等等功能和特性，又往往要依靠电池进行供电。因此，整个系统的低功耗非常重要。

赛普拉斯的双核PSoC® 6 MCU和CYW43012 Wi-Fi/蓝牙 Combo可为物联网应用设计提供功耗优化的解决方案。本次直播将探讨这些低功耗硬件解决方案，以及赛普拉斯ModusToolboxTM软件环境中集成了主处理器降负载、低功耗系统配置等功能的“低功耗助理”（LPA）中间件。

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- PSoC 6 低功耗物联网 MCU概览

我们应该知道，有一种开关电源是通过PWM波来实现的，但你知道通过PWM波也能输出负电压吗？

负电压的产生电路图原理

在电子电路中我们常常需要使用负电压，比如我们在使用运放的时候常常需要建立一个负电压。下面就简单的以正5V电压到负电压5V为例说一下它的电路。

通常需要使用负电压时一般会选择使用专用的负压产生芯片，但这些芯片都比较贵，比如LT1054、MC34063等。MC34063使用的最多了，关于34063的负压产生电路这里不说了，在datasheet中有的。下面请看我们在单片机电子电路中常用的两种负电压产生电路。

近年来，随着工艺与IP的逐渐成熟，32位的MCU增长迅速，风头之劲乃至16位的MCU基本上被跳过了。现在说嵌入式MCU，要么就是8位，要么就是32位，16位的MCU产品型号屈指可数。

那么8位的MCU的情形又如何，很多嵌入式工程师都有一些误解，下面来简单分析下。

一、8位MCU正在被淘汰

这是最常见的误解，先说事实，根据最新的Gartner的市场报告，8位的市场营收额和增长额跟32位的相比都仅仅差几个百分点。考虑到8位的单个芯片比32位芯片要便宜很多的事实，8位的出货量其实远高于32位的。打个直观的比方，现在我们有了高铁，是不是所有传统的普快、特快火车都要立即淘汰呢?显然事实并非如此，至于原因就太多了。现实情况就是8位 MCU曾经的应用领域并不能立即用32位的MCU直接替代。

二、8位处理器缺乏创新