MCU(MicroControllerUnit),又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer),简称单片机,是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机。

尽管由于市场对多功能产品需求的增加和IT技术的推动,使32位MCU产品日益成为市场的热点,而且16位MCU也占有一定的市场份额,但目前8位MCU仍然是技术市场的主流,并且还有相当广阔的应用空间和旺盛的生命力,主要原因是,有相当数量的应用项目只需要使用8位单片机就完全能满足技术要求。8位单片机的低成本、易开发、技术资源丰富等优点,使得其他高位单片机无法与其匹配,因此,无论是芯片制造商还是系统应用开发人员,对8位单片机的现状和发展都给予了极大的关注。8位机中除MCS-51外,其他的8位机和16位机都没有一种能成为标准或准标准产品。32位嵌入式处理器一度被认为只适用于高端应用场合的看法正在改变。有更多、更复杂特点和功能需求的便携式电子设备正促使嵌入式系统工程师考虑用32位MCU取代8/16位MCU。另外,越来越多的设计师认识到,转用32位架构不仅能提升性能,还能降低相同成本下的系统功耗和节约总成本以及缩短产品上市时间。这个转变为设计师提供了可随着产品的性能和需求不断扩展而升级的方案,从而使得32位嵌入式处理器的比例快速升高。

InStat/MDR曾预测在2001～2006年期间,32位MCU的复合年增长率可达22.6%。增长的驱动因素主要有两个方面。

首先,是因为数码相机、MP3播放机、PDA、游戏机和移动电话等手持设备以及各种信息家电等有更高性能要求的多媒体和通信设备的推出。在这些应用中,庞大的多媒体数据必然需要更大的存储空间,目前许多32位微控制器都可以使用SDRAM,因此可极大地降低使用更大容量数据存储器的成本;而8位微控制器一般只能使用成本较高的SRAM作为数据存储器。除了处理应用控制功能之外,需支持互联网接入的应用在MCU运行TCP/IP或其他通信协议的情况下,要求系统建立在RTOS上就必然成为一种现实需求。另外,有越来越多的像电视机、汽车音响及电子玩具等传统应用也与时俱进地提出数字化和“硬件软化”的要求,它们对计算性能的要求及存储器容量的需求都超出绝大多数8位微控制器能提供的范围。

其次,由于IT技术发展的推动,32位ARM体系结构已经成为一种事实上的标准,随着高端32位CPU价格的不断下降和开发环境的成熟,促使32位嵌入式处理器日益挤压原先由8位微控制器主导的应用空间。随着ARM处理器在全球范围的流行,32位的RISC嵌入式处理器已经开始成为高中端嵌入式应用和设计的主流。