MCU（微控制单元）俗称单片机，可被认为是CPU的缩减版本，把CPU的频率与规格进行缩减处理，并将RAM、ROM、时钟、A/D转换、定时/计数器、UART 、DMA等电路单元，甚至包括USB接口、LCD驱动电路都整合在一块芯片之中，形成芯片级的计算机，为各种应用场合提供组合控制。MCU芯片小巧、功能强大、易于控制和集成，因此在许多电子产品中得到了广泛的应用。本文将介绍MCU芯片的五大应用领域以及它们的头部企业。MCU可以控制家电的功率、温度、湿度和运行状态等，其低功耗、多种通信协议和接口、小尺寸和低成本等特点能很好地应用于智能家居产业。MCU芯片在智能家居产品中的应用非常广泛，如空调、冰箱、电视、洗衣机、电烤箱等。在这些产品中，MCU芯片可以实现温度控制、湿度控制、定时控制、故障检测等功能，提高了产品的智能化程度和可靠性。在国产MCU厂商中，中颖电子、小华半导体和深圳中微半导体在家电市场布局较早，有相对市场优势。小华HC32L110 系列是一款旨在延长便携式测量系统的电池使用寿命的超低功耗、Low Pin Count、宽电压工作范围的 MCU，具备新型扩频技术，易于建设和部署，多种协议通信方式等特性。适用于智能抄表、 智能家电、智能城市以及智能楼宇等物联网应用场景。
接口方面，该芯片集成 12 位 1M sps 高精度 SARADC 以及集成了比较器、多路 UART、SPI、I 2 C等丰富的通讯外设，具有高整合度、高抗干扰、高可靠性和超低功耗的特点。本产品内核采用 Cortex-M0+ 内核，配合成熟的 Keil & IAR 调试开发软件，支持 C 语言及汇编语言，汇编指令。中国工控和自动化市场规模持续扩大，预计到2022年将达到2085亿元。工业MCU产品主要用于电机控制、仪器仪表、低压配电、电动工具、工业机器人等应用场景，其功能主要是电机控制运算、数据采集控制等。在这些应用中，MCU芯片可以实现数据采集、处理、控制、通信等功能，提高了工业自动化的智能化程度和生产效率。传统工控MCU领域向来是TI、ST、ADI和瑞萨等国际大厂的地盘，国内MCU厂商中只有华大半导体的MCU事业部在这一细分市场占据一席之地。最近几年，先楫和极海半导体也在大力发展工业MCU市场。比如，极海半导体目前已有基于M0+、M3、M4的MCU，工作温度覆盖-45℃~+125℃，已经应用到变频器、电机驱动器、伺服器、逆变器、BMS管理等工控行业。先楫半导体作为专注于高性能BLDC电机驱动控制芯片的设计公司，其产品涵盖电机驱动控制的全部关键芯片，包括电机主控芯片MCU/ASIC、电机驱动芯片等。先楫HPM6750采用双RISC-V内核，主频达816MHz ，凭借先楫半导体的创新总线架构、高效的L1缓存和本地存储器，创下了MCU 高于 9000 CoreMark和 4500以上 的DMIPS性能新记录，创造了RISC-V 全球主频和跑分新纪录。除了高算力RISC-V CPU，HPM6700系列产品还创造性地整合了一系列高性能外设：包括支持2D图形加速的显示系统、高速USB、千兆以太网、CAN FD等通讯接口，高速12位和高精度16位模数转换器，面向高性能电机控制和数字电源的运动控制系统。
作为车辆控制的核心器件，MCU芯片在汽车电子中的应用也非常广泛，如引擎管理系统、车身控制系统、音频系统、安全系统等。在这些系统中，MCU芯片可以实现数据采集、处理、控制、通信等功能，提高了汽车的性能、安全性和舒适性。如今，中国本土芯片公司正在努力进军汽车MCU市场，在国内众多MCU厂商中，旗芯微、先楫、小华半导体、琪埔维半导体（Chipways）和比亚迪半导体等少数公司已经批量生产MCU，并进入了汽车OEM厂商供应链。比如，旗芯微通过采用自研IP，多核锁步等技术以及应用于车规芯片的六西格玛模拟电路设计流程，设计出覆盖安全标准ISO26262 ASIL-B至ASIL-D的全系列产品家族。FC4150F512芯片属于旗芯微FC4150产品家族的5V电压车规级MCU。FC4150产品系列是基于Corex-M4F内核的高性能车规级MCU，支持ASIL-B功能安全等级，AEC-Q100 认证，Grade 1等级，适用于汽车的BCM、BCM+、BMS、照明、电机控制、HVAC、TPMS和T-BOX等应用。性能方面，FC4150F512主频高达150MHZ、内置512KB的Flash和128KB的SRAM，3.0V-5.5V的工作电压，带有6个CAN口，其中3个支持CAN-FD。并针对成本敏感的应用进行了优化。智能电表对主控MCU 有较高的可靠性要求，必须满足工业级温度范围-40-+85℃，支持1.8-5.5V 宽电压工作，并且要求不少于10 年的长期稳定运行。随着新一代智能电表技术规范的实施，客户对主控MCU的速度、运算能力、存储容量和工作寿命等，都会进一步提出更高的要求，相应的工艺技术也在向55nm 及以下的嵌入式闪存工艺转移。智能电表芯片供应商主要包括小华半导体、上海贝岭和复旦微电子。三家企业的竞争领域主要集中在电力产品领域，但专注点有所差别，小华半导体的智能电表芯片主要为MCU 芯片，钜泉光电和上海贝岭主要为计量芯片、SOC 和MCU 芯片。复旦微电子的单相智能电表MCU 芯片产品在国网市场中份额排名第一，预计市场占有率超过60%。小华半导体的优势在于其产品超低功耗设计达到国际同类产品领先水平，小华MCU产品中脉冲计数模块PCNT、低功耗串口LPUART、低功耗定时器LPT等具有低功耗特殊的外设，极大丰富和扩展了超低功耗应用；针对物联网数据传输安全特性，芯片内部集成了RNG、AES、UID、CRC实现数据传输加密功能，具有高安全特性；上海贝岭（含锐能微）的主要产品涵盖单相、三相多功能电能计量芯片、MCU、电学量感知芯片等。MCU是光伏发电控制逆变系统的核心。在光伏控制逆变器中，MCU主要用于对蓄电池的充放电进行管理，收集蓄电池电压、开关信号及输出电流等信息，根据事先写入的程序运算处理后输出电池管理及电路保护等控制信号。同时，MCU也能提供过载、短路保护，一方面根据过载程度的不同确定启动保护的时间点；另一方面，一旦电路发生短路，能够立刻切断振荡信号和电源。目前，小华HC32F4A0、先楫HPM6200、雅特力AT32F系列产品已成功应用在光伏逆变器应用中。
HPM6200是先楫半导体推出的高性能、高实时、高精度混合信号的通用微控制器系列，为精准控制而生，主要应用领域包括新能源，储能，电动汽车，工业自动化等。
与国际品牌T公司C2000相比，先楫半导体HPM6200系列CPU性能实现了超越。HPM6200主频600MHz，而C2000在200MHz以内；
对比国际品牌S公司的G4系列，HPM6200系列在CPU性能、16位ADC、PLA等性能和功能上实现超越。
性能方面，HPM6200系列芯片主频达到600MHz， 是RISC-V 单双核处理器，带有FPU和DSP，内置4 组8通道增强型 PWM 控制器（8ch/组），提升了系统控制精度，可实现单芯片控制多轴电机或者单芯片实现复杂拓扑的数字电源。同时配备了可编程逻辑阵列 PLA， 3 个 2MSPS 16 位高精度 ADC， 16个模拟输入通道以及4 个模拟比较器和 2 个 1MSPS 12 位 DAC。
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