我们经常听说的MCU到底是什么，工作机制是什么，能够做什么，内部结构是什么样的，先聊完这些再来细数MCU在各个环节的价值体现。
1、MCU的定义与内部架构
MCU是Microcontroller Unit又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )，俗称单片机。其内部由中央处理单元（CPU）、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、周边外设（Peripheral）、及程序数据总线（BUS）等单元组成。一般作为小型电子系统的核心控制单元，起逻辑控制作用。
以ARM Cortex-M0内核为例，我们来看看MCU的内部硬件结构。
2、MCU的工作机制
MCU需要实现控制功能就需要一套控制指令， 每种单片机都有自己独特的指令系统，指令系统是开发和生产厂商定义的，如要使用其单片机，用户就必须理解和遵循这些指令标准。
单片机常用的指令集有两种，分别是CISC指令集和RISC指令集。软件编程的实际就是通过对寄存器的操作，来控制这些指令按照一定的逻辑进行运作。
内部总线是内核与其他机构进行沟通的桥梁。时钟即一定频率的规则波形，是数据的载体，没有时钟，数据就无法传输。
单片机内部的外设一般包括：串口控制模块，SPI模块，I2C模块，A/D模块，PWM模块，CAN模块，EEPROM，比较器模块，放大器等。
3、MCU的价值体现
内核设计
最核心的中央处理单元俗称CPU内核，是整个体统运作的中心。其中目前市面上的内核主要有Intel的8051内核、Microchip的PIC16、PIC32内核、Atmel的AVR内核、TI的430,ARM的Cortex M0,M3,M4等内核。其中又以8051内核（8位机）与ARM（32位机）内核最为常用。
目前国内民用市场还没有出现成熟的内核，国内芯片厂获得的内核是方式是付费获得内核授权。华为麒麟芯也是通过付费授权使用ARM内核的。
芯片设计
芯片设计即就是根据需求将内核、存储器、时钟、外设等集成在一个电路上。内核、存储器时钟等规格越高，成本也越高，搭载的外设越多成本也越高。
MCU的内核设计和芯片设计是芯片的最重要的价值体现。如何选择配置、分层布局、选择制程、走线等等都是需要经过大量的时间和金钱投入来沉淀才能出一款优秀的产品。
流片是指芯片样品制作，流片的次数越少越节省支出，因为流片也是很烧钱的。据报道华为7nm芯片流片一次华为数千万美金。当然这与芯片制程和复杂度密切相关，普通MCU的制程是90/180nm，流片价格要远远低于这个数。芯片设计EDA软件目前也是国外把控着，要用也得花钱买。
芯片加工
芯片加工指的是从材料到裸片（Die）的工序。目前成熟的工艺使用的是硅材料，常用的晶圆直径为6、8、12英寸。尺寸越大，晶圆的利用率越高，但是工艺要求也就越高。因为离中心点越远坏点越多。
光刻和显影是芯片加工的重要工序，也是技术要求最高的环节，尤其是光刻，对机器设备的要求更高，目前高端光刻机都由荷兰ASML出产，想买还买不到。目前国内差距较大。
封装和测试
封装和测试费用在整个芯片价值占比较低，因为技术难度较低。但高端芯片的封装和测试也是很复杂的。封装和测试是芯片电气性能和稳定性、一致性的保证。
产品应用
将MCU设计应用到各种电子产品中，是MCU价值最直接的体现。常用的硬件设计软件有protel、AD，正版软件也是需要付费的。国内立创EDA是近几年崛起的国产在线设计软件，在线可以使用公共封装包，做完可以直接下单打板，强烈推荐一下。
软件编辑最常用的Keil。如果你拿到一款新的MCU想要在keil上使用，也是需要先让原厂把这款型号给keil拿去生成软件包的。当然也是要付费的，不过这个费用不高。
一款好的创意设计产品能够给MCU带来很大的价值。包含某种特殊功能软件也能够让MCU价值成倍的增加。
4、国产优秀MCU推荐
在国内个技术普遍落后的情况下，依旧涌现出一批优秀的企业：GigaDevice(兆易创新)、NUVOTON(新唐)、HK(航顺)、HOLTEK(台湾合泰/盛群)、STC(宏晶)、HDSC(华大)等。
也产出了一批特色产品，小编根据还挑了部分性价比较高的产品推荐给大家，希望对大家有帮助，同时也期望国产芯片越做越强。
