MCU是Microcontroller Unit（微控制器单元）的缩写，它是一种集成了中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出端口（I/O）、定时器（Timer）、串行通信接口（UART、SPI、I2C等）和其他外围设备控制器的单个芯片。MCU通常用于嵌入式系统中，用于控制各种电子设备和系统。
由于其集成度高、体积小、功耗低以及成本相对较低等特点，MCU被广泛应用于各种嵌入式系统中，例如智能家居设备、医疗设备、汽车电子系统、工业自动化等。MCU的选择通常基于应用的需求，如处理性能、功耗、外设接口等因素。
引言
当下，物联网、移动互联技术大刀阔斧地改变着整个世界。随着嵌入式技术的不断革新，32位MCU成为主流，64位MCU的应用范围也越来越广。与此同时，唱衰8位MCU即将消亡的言论从未停息……
事实上，在工业控制、安防、物联网、消费类电子等诸多领域，8位MCU的身影依然处处可见，而且不断推陈出新。从市场的占有率和销售额来看，8位MCU的市场份额甚至还在不断攀升。根据IHS的预测，2018年8位MCU的市场规模将增长到78亿美元，继续超过每年MCU市场营收的三分之一以上。
究竟是什么原因令8位MCU的生命力如此旺盛，市场潜力依然巨大呢？未来，8位MCU又有哪些新的发展趋势和应用领域呢？且听这些行业巨头们一叙。
业界声音
纵横市场数十年的8位MCU，至今仍是开发各种嵌入式系统的关键器件，甚至在未来的物联网（IoT）时代中也将占有一席之地。尽管近年来半导体厂商纷纷转换至32位ARM CortexM内核架构，进而招来许多有关8位MCU将走出历史舞台的宿论，但事实是，它仍然在市场上屹立不倒，而且在新型消费电子、物联网、工业控制、智能传感器和电信及数据通信设备中都可见其踪迹。
Microchip：8位MCU创新空间巨大
8位MCU的创新空间是十分巨大的，Microchip一直致力于该领域的创新和研发。Microchip的研发部门有很多创新的想法，并且不断地推出一些创新性的解决方案来保持8位单片机的生命力，因此8位单片机是不会消亡的。目前，市场上并没有其他厂商在8位单片机方面继续大量地投入，然而Microchip一直以来都非常注重8位单片机市场的创新与投入，而且，未来会进一步地扩大Microchip的市场份额。在短期内，就整个8位单片机的市场而言，并不会出现特别大的突发性的增长。
新一代的8位MCU更多的是朝智能模拟、创新性的外设这样的方向发展，Microchip会仔细地倾听市场的需求，通过创新性的产品（比如创新性的外设、独立于内核的外设），来更好地满足市场需求。今年Microchip会推陈出新，新的技术至少能够让Microchip在5～7年内保持技术的领先优势。因此，对于8位单片机市场，Microchip非常有信心。特别需要强调的一点是，新技术中会有越来越多集成化的智能模拟模块集成在一起。
可以看到，8位单片机在照明领域的应用非常广泛，包括消费类的照明、工业照明，以及汽车车灯的照明等等。当然，这只是应用的其中一个方面。而上述这些概念和互联网的概念都是相关的，比如说智能照明、智能车灯等等。除此之外，8位单片机在汽车领域应用得也非常多，比如智能汽车方面。
随着用户对于产品“与众不同”和“个性化”需求的加大，Microchip也推出了不同种类、不同版本的产品，能够让客户实现他的个性化，体现他的与众不同。Microchip集成了很多的外设，目的是帮助客户在成本和价值方面取得平衡。
Silicon Labs：8位MCU应用无处不在
相较于32位设计，基于传统8051内核的8位架构常被一些工程师认为太过老旧。事实上，8051内核一直在与时俱进，不断得到显著的升级，加上其长久以来在大量开发商和工程师的支持下，所积累的设备安装量和为之编写的数以百万计的代码，使嵌入式开发人员能够继续利用这些丰富的知识宝库，来缩减产品上市时间和测试成本。
经过Silicon Labs持续优化的8051架构正是具备更高性能的典型8位MCU之一。Silicon Labs以3级流水线冯·诺依曼（VonNeuman）架构对8051内核进行了现代化和“类RISC”化，并保持与原始内核代码兼容，从而获得了巨大的性能提升。
俗话说的好，万变不离其宗！广泛部署并经过长时间考验的8051指令集仍然是许多既需要功效、又需要高性价比应用的最佳选择。对于新兴的物联网（IoT）应用而言，可连接设备和传感器网络通常有严格的功耗、占用空间和预算限制，开发商会选择在终端节点中广泛使用小尺寸、低功耗且低成本的8051 MCU，并达到加速系统设计的目的。
8位MCU市场需求依然强劲，例如在近来特别红火的无人机中，内部的电机控制电路板上便搭载了8位MCU；而许多空间受限、性能密集型应用，例如光模块、测试和测量仪器、工业控制设备和智能传感器等，也都需要高模拟性能和外设集成度的8位MCU。以Silicon Labs新款Laser Bee MCU为例，其集成了高分辨率模/数转换器和数/模转换器、高精度温度传感器等多个元器件，将能提供更快的时钟及PWM性能。
新唐看好具有强大竞争优势的8位MCU
MCU市场仍处于成长阶段，各级别的MCU的需求量持续攀升，应用范围持续扩大。一般而言，在大量数据运算与图像影音处理等方面，以32位MCU为主；在控制类应用方面，进入市场较早的8位MCU产品则具备诸多竞争优势，例如 8位MCU产品很早进入消费类、医疗用品、工业控制、汽车电子等市场应用，产品稳定，性价比满足需求，至今仍占主导地位。这些已稳定量产的产品，由于安全可靠与成本优势，也成为8位 MCU市场的发展基石。
在对价格特别敏感的市场，更能凸显8位产品价格上的优势。伴随着丰富外设的加持，小家电市场随处可见8位MCU的踪迹，IC制程也由 0.35 μm、 0.25 μm 进入到0.18 μm及0.13 μm, 性能更强、功耗更低。由此可见，8位MCU需求量仍不断增加，市场份额仍具有上升的空间。以新唐今年的销售成绩而言，8051单片机的出货量大幅超出了预期。
新唐经营8位 MCU已超过20年，为客户累积了完整的链接库与应用经验，使研发周期大幅缩短。新唐MCU包含8位的12T、 4T、 1T 8051与32位 CortexM0/M4、ARM7、ARM9 CPU 内核, 产品线完整。根据新唐长久经营MCU市场的经验来看，对客户而言，MCU位数并非选型的关键因素，平台完整度、代码复用性与可移植性、产品质量稳定可靠，以及良好的客户服务, 才是决胜的重要因素。例如，新唐以8位 MCU为核心所开发的触摸按键系列，PCB板设计简单，具备高集成度、高抗干扰性能，加上工程师可在新唐开发平台简易且快速地完成产品设计、具有良好的开发体验，这些因素使新唐触摸系列深受客户欢迎。新唐认为，触控产品需求将会是推动新唐8位 MCU成长的重要驱动力，加上积累20年的深厚客户关系，8位 MCU市场潜力依然巨大。新唐将会持续提供高性价比的MCU、体贴的开发环境与技术支持，满足市场与客户需求。
何立民教授：8位MCU的生命力长盛不衰
当ARM系列不断吞噬8位MCU的市场份额时，有人认为32位MCU将取代8位MCU，8位MCU将会退出历史舞台。殊不知，ARM系列在传统嵌入式领域大肆扩张的同时，80C51成功地实现了华丽的转身，在嵌入式系统无限大的市场领域（如物联网、可穿戴设备）中获得新生，成为MCU中的不死鸟。
从MCU无限大的市场角度看，随着智能化工具的发展，MCU产品的市场需求日益扩大，从传统电子的智能化改造、新兴的智能化设备、智能化设备的分布、智能化设备总线、智能化设备局域网，直到物联网时代，无处不在的人工智能的感知与控制终端领域，都表明了MCU有一个无限大的市场。这个无限大市场的多样性决定了对MCU的多样需求，8位、32位、64位MCU没有好坏之分，主要体现在不同的应用领域，其技术各有所长，最重要的是取其所长，把它们应用在能充分发挥其长处的地方。
编辑视角
从嵌入式系统教育角度看，由于8位MCU具有稳定、便宜、易用的特点，以51系列单片机（8位MCU）的应用作为嵌入式系统教学是十分理想的，而且嵌入式系统的初学者以51系列单片机作为入门单片机的学习是较好的。学好了51单片机，今后再学习更为复杂的单片机就容易上手了。
从系统稳定性的角度看，在控制领域、安防领域、消费类电子等领域仍会大量地使用8位MCU，大量工业现场的恶劣环境注定了系统中的核心控制器件必须稳定、可靠、易维护。同时，工控设备器件选型有一个重要原则：芯片必须稳定可靠、应用成熟，器件所含有的功能和数量应略大于设计需求。就分配给它的任务而言， 51系列的8位单片机性能足矣，在满足需求的情况下，处理器越简单，稳定性就越强，越有利于产品的安全维护。
从市场产品需求看，在大部分嵌入式产品中，8位MCU就能满足嵌入式系统中80%～90%的基本需求，嵌入式产品最低的要求也是能处理8位二进制数据或代码，众多的嵌入式产品从内核到开发工具都是以8位内核为基础的，市场的需求及其自身性价比决定了它依然能活跃在这个舞台上。
文章来源：单机片与嵌入式系统应用
通过本文来记录下我在Linux系统的学习经历，聊聊我为什么离不了Linux系统，同时也为那些想要尝试Linux而又有所顾忌的用户答疑解惑，下面将为你介绍我所喜欢的Linux系统，这里有一些你应该知道并为之自豪的事实。
这里你应该首先抛开Windows系统，小编也并没有说windows系统不好，只是这里单纯的谈一些Linux的优势，让你彻底的认清楚Linux系统特性，希望这些能够成为你爱上Linux的完美理由。
1、我眼中的Linux系统？
谈起Linux系统，既陌生又熟悉。几年前我从来没有听说过“系统”二字，更不要说Linux了，简直是一脸懵逼，直到老师讲到Linux系统，心里面才有一点点概念，只知道是能够运行在电脑上的高级“软件”，真正到深入学习时，才明白是一款比Windows更优秀的操作系统，而且是开源的，也许初学者误认为开源即免费，错！反过来是可以这样说的（免费即开源）。他是一种自由和开放源代码的类UNIX操作系统，任何人都可以自由使用、完全不受任何限制，以至于全世界60%的人都在使用。在现在的今天，不管你在哪，都不可能不用Linux，据统计，有超过20亿人每天都随身携带Android手机出门，他的底层就是Linux系统，现今的Linux系统已经无处不在了，接触的多了，慢慢的也就熟悉了。
目前Linux也广泛应用在嵌入式系统上，如手机（Mobile Phone）、平板电脑（Tablet）、路由器（Router）、电视（TV）和电子游戏机等，在移动设备上广泛使用的Android操作系统就是建立在Linux内核之上，同时还提供众多Linux发行版，供桌面用户和服务器用户选择。
2、 “投资大脑”— 学习Linux会是一个漫长的过程
当我们知道Linux一系列的优越性时，没有理由不去了解他，值得我们去深入学习，需要进一步探索Linux世界。不介意推荐一本Linux教程读物《Linux就该这么学》， 这也是最近我在读的好书，这本书中能够进一步提升对Linux系统的认知，扩展您的视野。
也正是因为这些理由，让我喜欢上了Linux系统，读完以后，希望你也能喜欢Linux、喜欢开源。
3、“劲爆”的多用户、多任务、多线程
Linux系统同时可以支持多个用户，每个用户对自己的文件设备有特殊的权利，能够保证各用户之间互不干扰，就像手机开了助手一样，同时登陆多个qq账号，当硬件配置非常高时，每个用户还可以同时执行多个任务、多个线程同时工作、提高效率，简直是完美的一塌糊涂，但凭多用户而言就完爆其他操作系统。
4、“坚如磐石”—稳定性和高效性
你也许会听到Windows服务器长时间运行而突然宕机，但你绝不会听到Linux系统服务器因为长时间不关机会卡死，在Linux上几乎是不会出现这种情况的。Linux服务器可以无休止的运行下去不宕机，因为他继承了Unix卓越的稳定性和高效性。正因为他的稳定才获得了众多用户的青睐，因为他的高效，它的使用范围更加广阔，然而Linux还可以提供一些高可靠性的服务，比如:LNMP、虚拟化、数据库服务等等。
5、“固若金汤”—安全性和SELinux
其安全性相比其他系统也要安全很多，由于Linux拥有相当庞大的用户和开源社区支持，因此能很快发现系统漏洞，并迅速发布安全补丁及时更新，同时还具有很强的“免疫力”特点，很少受到病毒攻击，对于一个开放式系统而言，在方便用户的同时，很可能存在安全隐患。不过，利用Linux自带防火墙（iptables，firewalld）、入侵检测和安全认证等工具，及时修补系统的漏洞，就能大大提高Linux系统的安全性，让黑客们无机可乘，同时还有安全增强机制SElinux，在linux内核中提供强制访问控制，功能非常全面，能够很好保护系统和服务，不过很多人喜欢把它关闭，这相对安全性就不是很好了。还有Tcp_wrappers也能够提供很好的网络服务访问控制，Linux系统对于用户和文件管理权限的管理也是相当出色的，能够很好的控制权限，保证文件的机密性，也是其他系统无法比拟，所以Linux系统在一定程度上是坚不可摧的。
6、“就是这么任性”—性能优势
由于Linux要保证其稳定性，所以并没有像其它操作系统一样内核如此臃肿庞大、漏洞百出，随着Linux内核的不断更新，不断提升着优势，Linux操作系统能把服务器的硬件优势体现的淋漓尽致，因为Linux系统吸取了Unix系统近1/4世纪发展的经验，最主要的是Linux开放源代码，保证系统稳定性，更好的调用硬件功能，同时还提供了丰富的系统资源工具top，freee，df，vmstat，dmesg，iostat，sar，uptime等，方便查看资源的利用率，Linux命令大全：http://www.linuxprobe.com/chapter-02.html
7、”—我承认他有缺点
尽管Linux再优秀也会有不足的地方，这不可否认！大家认为图形界面不够友好，我并不这么认为，因为很少用到图形界面。不过目前各大Linux发行版已经对桌面已经改善很多了，比如RHEL7以后的桌面就有很大的改进。
本文来源：嵌入式资讯精选
中断
单片机CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理（中断发生）；CPU暂时中断当前的工作，转去处理事件B（中断响应和中断服务）；待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A（中断返回），这一过程称为中断。
例如,当你正在洗衣时，突然手机响了（中断发生），你暂时中断洗衣的工作，转去接电话（中断响应和中断服务），待你接完后，再回来继续洗衣（中断返回），这一过程就是中断。
单片机中断分为内部中断和外部中断两大类，外部中断由单片机外部设备产生，中断产生后通过单片机的外部管脚传递给单片机，传递这个中断信号最简单的方法就是 规定单片机的管脚在什么状态下有外部中断产生，这样单片机通常是有一个或多个IO口，当在输入状态时可以用来检测外部中断信号。
有外部中断产生的条件通常也 就是这五种：IO口输入为高、IO口输入为低、IO口输入由高变为低、IO口输入由低变为高、IO口输入由高变低或者由低变高。
一个连接到 单片机的外部设备，如果想要使用单片机的外部中断，就必须在自己请求单片机中断响应的时候给单片机提供单片机在这五种信号中所支持的类型来触发单片机中 断。程序运转中，一个中断不是只产生一次，一般都会间隔持续产生，这五种外部中断触发信号前四种都有一个问题，就是外设发出请求中断信号后如果信号请求线 状态不改变，外设会无法向单片机提供下一次中断请求信号。让我们来看看以单片机和外部设备采用负跳变触发中断为例的触发情况。
外部设备以负跳变触发单片机中断，第一次中断请求外部设备的中断请求输出脚可以从高变低，触发单片机中断，第一次中断请求发生后中断请求脚保持输出低，外部设备无法产生第二次中断的触发负跳变信号。
将外部设备的中断请求信号做出修改，原来为需要中断时只是输出从高到低变化，现在改为输出先从高变到低，经过一小段时间后自己从低变回高，这样就可以每次需要中断时都能向单片机输出负跳变触发信号。
或者是由外部设备提供某种接口，单片机通过该接口可以对外部设备进行中断清除操作，中断清除操作可以让外部设备的中断请求输出脚恢复到高。
外部中断触发还有一些特殊方式，比如外部脉冲宽度测量、外部脉冲计数等，这些方式都是在前面几种基本触发方式上进行功能扩展得来的，外部脉冲宽度测量就是当 中断信号线跳变时会启动内部一个计时器，到下一次中断信号线跳变时通过计时器得到脉冲宽度并重新启动计时器，这些方式很少会使用到，不做详述。
内部中断是指单片机内部的功能模块产生中断信号，只要是单片机内部在CPU外围能独立工作的功能模块都会提供中断功能，常见的内部中断类型有时钟 Timer、串口UART、模数转换ADC等。内部中断的工作流程和外部中断没太多区别，只是中断请求信号是在单片机内部进行传输，中断信号不是管脚上的 电平状态，而是一个寄存器里面的相应标志位，通常当某个内部中断产生中断请求时就会将相应标志位置为1，CPU响应中断时将这个标志位清0。
单片机对中断标志位的处理方法没有统一标准，具体的约定方法要看单片机文档。大部分是标志位为1有中断产生，但有少数单片机是标志位为0有中断产生；有的单片机对中断标志位是CPU写入什么就给改写成什么，有的则是规定必须通过写1或写0来实现清除操作，还有少数只要读一下中断标志位就会自动清除掉该标志位。
如果单片机不想被外部中断触发，大不了将用于连接外部中断触发信号的管脚接成不会触发中断的电压状态就可以，但内部中断无法去改变内部 连线，所以单片机为了可以选择中断是否可以被除法，在其内部会有相关的寄存器来进行选择，通过里面的控制标志位，开发人员可以根据实际情况决定是否使用中 断。通常单片机里面有一个总控制位，这个位可以控制所有中断的开与关，然后每一种中断自己还有一个独立的控制位决定自己的开与关，如果想使用某个中断，就 需要将总中断开关和对应中断的开关都打开。
当单片机有中断信号产生时，就会触发对应中断，不同的中断源会需要不同的响应方法，也就是说不同 的中断产生的时候，需要单片机程序依照不同的中断源做出不同的响应，这就是中断服务程序。如果是UART收到新数据产生中断，应该是UART中断服务程序 将数据读回来并做处理，如果是ADC转换完成产生的中断，需要的则是ADC中断服务程序将数据读回来并做处理。如果需要清中断标志位动作，一般都是在中断 服务程序里面完成。
不同的中断源需要与之对应的中断服务程序，实际开发中并不是所有的中断都会被用到，开发人员为了节约程序代码空间会只写 出自己要使用到的中断服务程序，也就是说会有一些中断没有与之对应的中断服务程序，如果触发了这样的中断，单片机程序会运行出错，前面中断各自独立的控制 位就排上用场，将这些控制位关掉，相应中断就不会被触发。
单片机开始上电的时候，如果控制中断是否被打开的寄存器控制标志位被打开，可能会出现中断被误触发的情况，而这个中断如果没有与之相对应的中断服务程序的话程序就会跑飞，所以单片机上电的时候一般会自动将这些寄存器里面的标志位都关掉，以免误触发。
中断服务程序是单片机程序的一部分，具体内容由开发人员决定，这样中断服务程序的大小在单片机程序中的位置就不固定，当单片机的中断被触发后，单片机需要知道中断服务程序在什么位置才能执行它，单片机通过中断跳转表（中断向量表）来解决这个问题。
虽然中断服务程序的大小和在整个程序中的位置会不固定，但程序只要被烧进单片机系统，对于这个程序来说其中断服务程序的大小和在整个程序中的位置就会被固定 下来，如果对单片机程序空间分配我们做出一些约定，将一个绝对固定地址专门分配给中断使用，程序编译时会将中断服务程序的起始地址（或者是跳转到中断服务 程序的指令）填到这个绝对固定地址所在的空间，当中断产生时候，单片机先将绝对固定地址所在位置里面的内容读出，根据所读内容就可以跳转到中断服务程序。
简单的单片机所提供的中断种类有限，为了简化程序，会给每一个中断分配一个用来存放中断服务程序地址的地址空间，这种方法其实没什么不好的地方，只是单片机 技术发展到现在遇到了瓶颈，高端单片机越来越复杂，于是一些专业厂商开始合作共享技术资源，例如ARM公司利用他们在CPU架构体系上的技术优势专门给另 外的厂商提供CPU内核，另外的厂商在ARM内核的CPU外围增加功能模块，这些功能模块大都支持中断。
不同厂家在相同CPU内核基础上设计出来的单片机外围的功能模块会各不相同，从而中断的种类和个数也各不相同，而CPU处理中断的方法是一样的，如果延续简单的单片机给每个中断都分配一个地址空间的做法显然有问题，CPU无法知道到底有多少种中断需要支持，这些中断又分别对应什么模块，于是采用另外一种中断处理方法，将所有中断地址都指向同一个，并将所有中断依次编号，中断产生时候CPU会告诉中断服务程序当前中断编号是多少，然后中断服务程序根据中断编号 做出相应响应。
所有中断使用同一个中断向量地址，然后通过中断号判断中断类别的方法虽然解决了通用CPU内核中断不能直接对应中断向量地址的问题，但把它中断处理的流程和具有独立中断向量表的单片机相比就会发现：中断的响应速度会变慢。具有独立中断向量表的单片机只要一条跳转指令就可以直接进入中断程序，而没有独立中断向量表的单片机需要先跳转到中断公共入口，然后通过代码判定中断类别，确定中断类别后才跳转到真正的中断程序中去。C语言的代码会让这种情况更加恶化，所以如果是没有独立中断向量表的单片机一般采用汇编查表的方法加快中断响应速度。
中断程序执行完毕后回返回继续执行主程序，这样就要求中断不改变主程序的运行状态，所以中断响应时需要将程序当前运行的状态信息保存起来，比如程序运行到什 么位置、当前CPU状态寄存器的状态等信息。当中断程序执行完毕，可以通过这些信息将CPU状态寄存器恢复原来状态，并能返回原程序继续执行。不同的单片机对此的处理方式也会有不同，一种是完全由硬件来完成，并不需要程序来进行管理；另外一种是将状态信息用相应指令保存在特定位置，返回时再用相应指令恢复原来状态。
单片机中断还有中断优先级和中断嵌套的概念，但不是所有的单片机都会支持这两种功能。中断优先级是不同的中断会有不同的优先级别，如果同时有两个中断产生，单片机会先响应优先级高的中断。中断嵌套是指在中断响应当中又有新的中断产生，单片机可以暂停当前的中断程序执行去响应新的中断，新中断程序执行完以后在接着执行当前中断程序。一般中断嵌套是高优先级的中断可以插入低优先级中断响应程序，同级或低级的中断不能插入当前中断响应程序。
中断步骤说明：
步骤①保存主程序现场，执行中断1服务程序。
步骤②保存中断1服务程序现场，执行中断2服务程序。
步骤③恢复中断1服务程序现场，继续执行中断1服务程序。
步骤④恢复主程序现场，准备继续执行主程序，有新中断不能继续执行主程序。
步骤⑤保存主程序现场，执行中断3服务程序。
步骤⑥恢复主程序现场，准备继续执行主程序，有新中断不能继续执行主程序。
步骤⑦保存主程序现场，执行中断4服务程序。
步骤⑧恢复主程序现场，无中断产生继续执行主程序。
有的单片机一进入中断函数就会自动将中断的总控制位关掉，需要开发人员在中断程序中用程序再次打开，否则一次中断后所有的中断就不能继续使用。对于中断标志位，在写单片机程序的时候要依据单片机文档进行清除标志为操作，不然有可能会一旦产生某个中断就会连续不停的反复响应这个中断，导致主程序不能继续运行。
本文转自： 嵌入式资讯精选
