MCU，中文簡稱單片機。即將CPU、存儲器（RAM和ROM）、多種I/O接口等集成在一片芯片上，形成的芯片級計算機。

CPU：包括運算器、控制器和寄存器組。是MCU內部的核心部件，由運算部件和控制部件兩大部分組成。

前者能完成數據的算術邏輯運算、位變量處理和數據傳送操作，后者是按一定時序協調工作，是分析和執行指令的部件。

存儲器：包括ROM和RAM。ROM程序存儲器，MCU的工作是按事先編制好的程序一條條循序執行的，ROM程序存儲器即用來存放已編的程序(系統程序由制造廠家編制和寫入)。

存儲數據掉電后不消失。ROM又分為片內存儲器和片外(擴展)存儲器兩種。

RAM數據存儲器，在程序運行過程中可以隨時寫入數據，又可以隨時讀出數據。存儲數據在掉電后不能保持。RAM也分為片內數據存儲器和片外(擴展)存儲器兩種。

I/O接口：與外部輸入、輸出(電路)設備相連接。PO/P1/P2/P3等數字I/O接口，內部電路含端口鎖存器、輸出驅動器和輸入緩沖器等電路。

物聯網驅動

物聯網行業興起，是MCU發展的一大驅動力。比如醫療電子用品、個人健康監測產品等都需要低功耗、長時間使用、無線通信的產品，然而這些都必須倚賴MCU來實現。

MCU作為物聯網的核心零組件，無論在市場規模，還是技術要求上都得到了進一步的發展。

32bit MCU成主流

早期MCU架構多是8位為主(例如Intel8051系列、AtmelAT8/TS8系列、LabsEFM8系列等)，且整合開發環境(IDE)也是以8位為主。

隨著物聯網時代任務的復雜化，對計算能力越來越高促使MCU開始邁向16或32位來設計，與此同時相關的軟件開發環境也提升到32位，甚至做到可以向下兼容，讓開發環境不受限于硬件，以提供更具彈性的開發空間。

低功耗成核心競爭力

當前市面上各種移動電子產品最令人詬病的一點莫過于需要頻繁充電，各家智能手機/手環廠商都在努力的降低功耗，提升續航能力。

功耗的限制使得產品設計時許多功能被犧牲。而對于物聯網世界里數量更為龐大的無線傳感節點，功耗和續航時間更是直接關系到產品的可行性。

比如在散布在橋梁或者隧道中用于檢測位移形變的傳感器節點，數量龐大且只能依靠電池供電，要求電池續航時間通常達十年以上，這對MCU的功耗提出了非常苛刻的要求。

而如何在低功耗的前提下又能實現較高的運算能力，成為擺在MCU廠商面前的一道難題。目前幾乎所有的主流廠商都瞄準了這一市場需求，紛紛推出各自的超低功耗MCU。

高整合度 MCU+成趨勢

物聯網對于其中每個節點最理想的要求是智能化，即能夠通過傳感器感知外界信息，通過處理器進行數據運算，通過無線通訊模塊發送/接收數據。

因此，集成傳感器+MCU+無線模塊的方案始終是各MCU廠商的追求。更有甚者，對于一些相對容易實現整合的傳感器類型，如觸摸屏控制器、加速度計、陀螺儀等，某些技術實力強大的廠商已經實現了與MCU整合的單芯片SOC/SIP。

當然由于傳感器和無線通訊技術的多樣性，以及工藝技術上的差異，一味的SIP或SOC整合可能并不一定是明智之舉（如氣體傳感器、溫濕度傳感器整合方案就較為困難）,但廠商提供MCU+的整體解決方案已經成為毫無疑問的必然趨勢。

市場現狀

2015年開始，為爭奪市場份額，布局強勁增長的物聯網應用，MCU主要廠商之間發生了數起大規模并購。

根據市場調研機構ICInsights的統計，從收購完成合并后的銷售數據看，NXP、Microchip和Cypress2016年MCU產品線銷售額同比大幅增長，排名也相應上升。

未進行大規模收購的MCU廠商則表現平平，只有個位數的增長，比如ST和TI，有的出現了大幅下降，比如Samsung。

從上圖我們還看到，8大MCU廠商全球市場份額合計達到了88%，這也就是說除了幾大MCU外，小的MCU公司市場份額非常小。

ICInsights研究報告說，MCU市場將于2020年達到高峰，銷售額達到209億美元，銷售267億顆芯片。

針對這樣的市場形勢，ST給自己定下目標是2020年銷售額將到達40億美元，從目前市場10%份額增長到20%分額。yxw