预计到 2026 年，MCU 的平均销售价格将适度上涨。IC Insights表示供应紧张的市场导致 MCU在2021年的平均售价上涨 10%，这是25年来的最大涨幅。

2020年MCU 市场规模由于新冠疫情下跌 2%。根据IC Insights的数据，MCU销售额随着2021年经济复苏的强劲增长而攀升23%达到创纪录的196亿美元。

同时IC Insights 预测，2022年全球MCU销售额将增长10%，达到 215 亿美元的历史新高（图 1），同时2022年汽车MCU的增长速度将超过大多数其他终端市场。

2021年MCU售价的强劲反弹使MCU的ASP上涨10%至0.64美元，这是 2019 年新冠疫情发生之前的ASP。2021年MCU市场ASP的增长幅度达到25年的最高纪录，这是由于 2021 年经济反弹中MCU供应紧张所致。

二十年来，MCU 市场一直面临价格大幅下滑，但过去五年 ASP 下降速度放缓。IC Insights 现在预计MCU的ASP将在2021年至2026年间以 3.5% 的复合年增长率上升。

即使存在生产和供应链的瓶颈，但2021年MCU的总出货量仍旧增长12%，使去年全球MCU的交付量达到了 309 亿的历史新高。IC Insights 的预测显示，MCU 总出货量在五年期间以 3.0%的复合年增长率增长，将在2026年达到358亿片。

从2021年到2026年，MCU总销售额预计将以 6.7% 的复合年增长率增长，并在2026年达到272亿美元。

未来五年，32 位 MCU 的销售额预计将以 9.4% 的复合年增长率增长，到 2026 年达到 200 亿美元。同时，预计4/8位MCU的销售额在未来五年内不会出现增长，到2026年仍停留在约24亿美元。预计16位MCU的收入在 2021-2026 年期间将以 1.6% 的复合年增长率增长到2026年的47亿美元。

具体到各个细分市场来看，2019 年汽车行业的低迷和全球经济疲软导致当年 MCU 出货量下降 9%，这是自 2009 年半导体低迷 (-11%) 以来最严重的下降。但令人惊讶的是，MCU 单元出货量在 2020 年反弹，尽管存在疫情的危机和全球范围的广泛封锁措施，但汽车MCU市场仍增长了8%。未来五年，汽车 MCU 销售额预计将以 7.7% 的复合年增长率增长。

2020年新冠疫情中的MCU需求主要是由被隔离的消费者购买的家庭娱乐系统和电子产品的销售推动的，具体的因素包括大屏幕电视、物联网连接产品以及更多传感器被装入智能手机中。

大约 46% 的MCU销售额来自“通用”嵌入式应用（包括智能手机、计算机和外围设备、工业用途和消费产品）中的 MCU，而 40% 多一点来自汽车系统，14% 来自智能卡市场银行、信用卡和借记卡、公交票价、身份证和其他用途。未来五年通用 MCU 收入预计将增长 7.3%，到 2026 年，智能卡市场预计将以 1.4% 的年增长率增长。

值得一提的是，IC Insights调研数据显示，国内MCU市场在2019年规模达到约42亿美元，占全球市场26%左右。2015-2019年复合增速高达9%，预计2020-2025年间的年复合增长率将达9.2%。Gartner也得出中国MCU市场总量在2020-25年的年复合增长率达到9%的结论，高于全球MCU市场总量7%的年复合增长率。

一个如何充分结合原厂MCU开发环境与业内领先软件工具优势来加速关键任务应用开发的案例

随着市场需求和汽车行业不断推进电动化、网联化、智能化和共享化等“新四化”，工程师将会面对越来越多的软件开发项目，去用高性能的、获得车规级和功能安全认证的MCU开发相关应用。将MCU供应商匹配提供的MCU开发环境，与业内领先的开发工具相结合，将会给开发人员带来开发效率和成果性能的大幅提升。本文以在汽车行业被广泛使用的S32K系列32位Arm Cortex汽车MCU为例，来介绍通过整合利用其S32DS开发环境和在行业中已被广泛采用的IAR Embedded Workbench for Arm工具链，快速开发高性能汽车MCU应用。

自2017年推出以来，NXP S32K1 MCU在汽车电子市场上被广泛应用。在此基础上，NXP于2020年推出S32K3 MCU，进一步扩展了基于Arm Cortex-M0+/M4F的S32K1 MCU系列产品。全新的S32K3 MCU基于Arm Cortex-M7，并提供了多核和锁步选项，可支持功能安全 ISO 26262 ASIL B/D。S32K3 MCU主要用于汽车车身电子系统、电池管理和新兴的域控制器。

为了解决与日俱增的软件复杂度问题，NXP推出了实时驱动(RTD)，可支持AUTOSAR和非AUTOSAR应用上的实时软件，主要用于Arm Cortex-M内核，使所有软件层均符合ISO 26262要求。从而可以快速完成符合相关认证要求的应用。

NXP S32K3 MCU拥有广泛的合作伙伴来帮助客户开发。作为NXP的重要合作伙伴，IAR Systems提供专业的嵌入式软件开发工具。

最新推出的IAR Embedded Workbench for Arm V9.20.1已经正式支持NXP S32K3 MCU (见参考材料1)。IAR Embedded Workbench for Arm V8.50.10 功能安全版本可用于基于S32K3实时驱动(RTD)的应用开发。

IAR Embedded Workbench for Arm广泛应用于汽车电子软件开发。其高度优化的编译器可以生成运行效率极高、并且体积小的可执行代码，最大程度释放MCU性能，降低FLASH和RAM的占用。同时IAR Embedded Workbench for Arm具有强大的调试器、代码分析工具可以帮助研发人员提升开发效率，提高代码质量，保障产品的可靠性。

为了方便客户的应用开发，IAR Embedded Workbench for Arm与NXP S32DS工具做了相应的集成，方便客户在IAR Embedded Workbench for Arm工具上快速进行工程初始化。

NXP的S32 Design Studio中的S32配置工具(Configuration Tools) 可以快速配置引脚、时钟和外设，大大简化了S32K3 MCU的配置工作，可以加速开发前期的准备工作。通过S32DS做项目工程初始化，然后导入到IAR Embedded Workbench for Arm中进行项目开发，可以为S32K3系列芯片用户带来极大的便捷。

下面将具体介绍如何利用NXP S32DS建立工程并导入到IAR Embedded Workbench for Arm来加快基于NXP S32K3 MCU的汽车软件开发。

在NXP S32DS中安装IAR Eclipse插件

NXP S32DS支持IAR Eclipse插件，但是IAR Eclipse插件没有包含在S32DS安装包中，需要单独安装，其方法可具体可以阅读参考材料2。 在实际应用中，这适用于S32 Design Studio for ARM，同样也适用于S32 Design Studio for S32 Platform。

在NXP S32DS中建立工程

在NXP S32DS中建立工程并选择IAR Toolchain for Arm作为对应的工具链：

然后通过Configuration Tools配置对应的引脚、时钟和外设并自动生成相应的代码：

导出S32DS工程到IAR Embedded Workbench for Arm

在S32DS中建立工程时，如果选择了IAR Toolchain for Arm 作为工具链，对应的工程可以导出并导入到IAR Embedded Workbench for Arm，具体步骤可以查阅参考材料3。导出工程的操作适用于S32 Design Studio for ARM和S32K1，同样也适用于S32 Design Studio for S32 Platform和S32K3。

但是按照链接中的操作之后，IAR Embedded Workbench for Arm工程文件夹目录和NXP S32DS里面的原有工程文件夹目录不一致：

为此IAR提供了一个叫做EWPtool的插件，可以导入对应的源文件目录到工程，具体可以查阅参考材料4。

下面是在从NXP S32DS导Workbench for Arm中之后的操作：

1.删除对应的Freescale Processor Expert文件夹(对应的工程文件夹目录都会被删除)：

2.添加新源文件目录并选择对应工程目录(指向NXP S32DS创建工程的目录)：

3.对应IAR Embedded Workbench for Arm的工程文件夹目录和NXP S32DS里面的原有工程文件夹目录一致：

4.由于NXP S32DS中的startup代码中的程序入口函数和中断向量表与IAR Embedded Workbench for Arm默认使用的程序入口函数和中断向量表不同，需要做下面的配置（在Linker选项中指定对应的程序入口函数，在Debugger选项中指定对应的中断向量表地址：“--drv_vector_table_base=_ENTRY_VTABLE”）：

5.然后就可以在IAR Embedded Workbench for Arm中进行编译，下载和调试等相关操作了：

总结

本文以NXP最新推出的S32K3 MCU及相关的软件开发资源为例，通过展示如何利用NXP原厂配置的S32DS工具建立基于S32K3 MCU的工程，并选择业内广受欢迎的IAR Toolchain for Arm 作为工具链来提升对代码质量要求很高的项目的开发效率。通过NXP S32DS中的Configuration Tools配置对应的引脚、时钟和外设，并自动生成相应的代码，然后导出NXP S32DS工程到IAR Embedded Workbench for Arm进行后续开发。利用NXP S32DS的灵活配置和IAR Embedded Workbench for Arm高效的编译效率加快基于NXP S32K3 MCU的汽车软件开发。

当然，随着越来越多的中国科技企业在工业应用、医疗设备和其他要求高可靠性和高性能的关键应用中发力，在这些领域中也存在着如何结合MCU原厂开发工具，以及诸如IAR Systems这些第三方厂商提供的高性能工具链各自的优势做应用开发的机会，工程师朋友们可以多做了解和尝试。

延展阅读

在现代化需求的运动控制中，伺服控制器是其中的重要组成部分，其对位置、速度和力矩的高精度控制性能，在工业领域的印刷设备、激光加工设备、纺织设备、机械臂等产品均有所应用，也为未来自适应控制、人工智能、模糊控制、变结构控制、神经元网络等领域的新一代成果创造了可能。

随着数字化与智能化的现代工业发展，在实际应用场景中我们对运动控制提出了更加高效节能、更长生命周期、更高精度和互联特性以及更加安全可靠等要求，因此传统单芯片方案已不能满足伺服控制器的性能需求。

在极海半导体的伺服控制器应用方案中，采用了Arm^® Cortex^®-M4内核的APM32F407系列MCU，该系列芯片拥有高主频、多外设等特性，满足了伺服控制器对主控芯片的性能与灵活性需求，与FPGA协同配合实现伺服系统中信息采集、通信与控制的功能应用。

高性能芯片，系统核心保障

APM32F407系列MCU，主频高达168MHz，在常温下可以进行适当超频以满足伺服控制系统US级别电流环控制等高实时性应用；支持单精度FPU和增强型DSP处理指令，拥有1MB FLASH及192KB SDRAM，并支持外部存储器拓展，满足系统设计需求并保障其实时响应性；工作温度覆盖-40℃~+105℃，抗干扰能力强，对电磁环境有更高容忍度，适应复杂的工业工作环境。

丰富外设，实现精准控制

丰富的应用外设，令芯片可满足伺服控制系统丰富外围器件的连接与应用场景，可对电机、驱动器和减速机进行一体化设计，实现更优于分立式的功率密度，充分优化系统；内置EMMC接口，Wait时序在100ns以内，满足与外围FPGA高效通信应用；ADC采样精度高，可对母线电流进行精确监测,从而实现有效的闭环控制；采用CAN总线实现电机控制指令传输，兼顾稳定和高效率。

适应性与安全性兼顾

APM32F407系列微控制器可以通过配置BOOT[1:0]引脚实现三种不同的启动模式，可从系统存储器、Flash及SRAM启动，被选作启动区域的存储器是由选择的启动模式决定，便于用户开发测试；内置真随机数发生器，支持AES、DES、TDES加密标准，增加支持SM3、SM4国密算法，适应国内开发环境，并有效保证用户产品信息的安全性。

当下，随着数字化的发展，传感器设备的升级也取得了巨大进展。十多年前，全模拟传感器设备仍然是主流。要实现高精度的传感，必须进行线性化校正与温度补偿等工作，但在全模拟配置中进行上述校正和补偿是一项艰巨的任务。

然而，随着MCU和ADC的普及，一种可通过数字信号处理方便地进行线性化校正与温度补偿的高精度传感器设备问世了。

近几年，传感器设备更是不断发展，已经能够在一个传感器设备上安装多个传感器，信号处理也变得越来越复杂。

在这些不断进化的传感器设备中，瑞萨近年来比较关注的是力传感器。例如，力传感器可以安装在机械臂前端，用于测量载荷和扭矩。如下图所示，结构体上安装有应变传感器。结构体受力时，应变传感器将被拉伸或压缩。通过测量其拉伸或压缩量进而可测量出载荷和扭矩。

六轴力传感器总共安装有6个应变传感器，X/Y/Z这3个轴的载荷和各轴的扭矩汇总计算后即可获得6个轴的测量结果。载荷F和扭矩T根据应变S按如下行列式计算。

为了快速准确地控制机械臂，需要力传感器实现快速精准的应变传感器测量和矩阵运算。此外，关键是基板面积需要控制在可安装在机械臂顶端上的尺寸范围内。

要应对这些课题，RX23E-A或许是最佳的选择。RX23E-A是一款单芯片MCU产品，其内部搭载了可实现低噪声/低漂移的AFE以及具有出色的DSP/FPU运算能力的RXv2内核，并专门针对力传感器进行了配置。本次发布的应用指南总结了基于RX23E-A的六轴力传感器测量实例，下面对其结果进行介绍。

测力误差在±0.25%满量程以内，扭矩测量误差在±1%以内，因此可以确认本次所使用的力传感器能够在规格范围内进行测量。

表1 规格和评测结果

评估版

本次评测使用瑞萨的Renesas Solution Starter Kit（RSSK-RX23E-A）评估板进行。用户可以将配套的样例程序写入RSSK，进行力传感器测量。还可以利用RSSK配套的PC工具，实时查看力传感器的测量结果。

近日，上海复旦微电子集团股份有限公司推出集成电容触摸按键控制器的低功耗MCU系列——FM33FR0。该系列在FM33LC0系列基础上得到了优化提升，针对家电应用需求进行设计研发。

同时，FM33FR0系列增加了更多外设，集成了电容触摸按键控制器，双路CAN和双路LIN，并保持一贯的优异低功耗表现，兼具功能与性能，是白色家电、智能家居等领域的有力之选。

FM33FR0系列基于32位 ARM Cortex-M0内核，最高主频为48MHz，提供最大384KB Program FLASH，8KB Data FLASH（50万次擦写），flash支持ECC；最大32KB RAM，带有奇偶校验；支持LQFP44 / LQFP48 / LQFP64 / LQFP80 / LQFP100多种封装形式。

此外，FM33FR0还具备以下亮点：

● 集成电容触摸按键控制器，具备Touch功能：

-最大支持14个独立按键通道、自电容检测和互电容检测

-支持按键电容范围：5~50pF

-Baseline调校

-低功耗

-防水功能

-硬件滤波

● 集成LCD段码显示驱动电路，最大支持4COM×44SEG / 6COM×42SEG / 8COM×40SEG。

● 集成LED段码驱动，最大支持8SEG×32DIG。

● 内置键盘扫描功能，最大支持4×4实现16个按键的扫描。

● 最大支持2路独立的FSCAN模块，可用于经典CAN总线数据收发；带有双CAN总线，支持CAN 2.0A和2.0B协议。

● 最大支持多达6路独立UART，其中2路支持硬件LIN通信。

● 最大支持2路独立I2C-SMBus，可实现MCU与外部I2C或SMBus器件之间的同步通信。另有多达4个I2C主机。

● 具有12bit 2Msps SAR-ADC，最大23CHs，可实现温度、电池电压或外部输入直流/交流信号的采样。

● 集成2个比较器，其中1个为rail-to-rail比较器，支持轨到轨输入及多种功耗模式；1个为低功耗比较器，其典型功耗为200nA。

● 内置HDIV硬件除法器，可帮助软件加速除法运算。

● 内置PGL功能，可实现简单的胶合逻辑，帮助减少系统设计PCB上的逻辑器件。

● 具有TAU定时器阵列单元，支持2组共12个独立的16bit向上计数器。

● 内置安全功能。具有AES硬件运算单元128 / 192 / 256-bit，支持ECB / CBC / CTR / GCM / GMAC模式；内置TRNG；内置全球唯一识别码UID号。

● 支持家用电器安全标准IEC 60730和行业相关标准IEC 61508。

为助力广大客户端实现快速开发，针对FM33FR0系列的Touch外设，复旦微MCU团队同步开发了图形化调参界面。客户可以直观地通过波形，对扫描配置、阈值、灵敏度等参数进行配置，并直接生成代码进行项目应用。

此外，为帮助客户端实现更加快速有效的产品开发进程，长期以来，复旦微MCU团队始终致力于生态的更新与完善。复旦微每款MCU系列产品都配备相应的开发板，辅助工程师进行功能验证；专业的垂直在线芯片配置工具魔方MFANG，可助力芯片配置并一键生成工程代码，现已支持FM33LC0系列和FM33LG0系列，FR0系列正在同步开发中；复旦微开发者论坛为广大复微MCU用户提供了丰富的软硬件开发资料，供用户参考与交流。

FM33FR0系列是一款高集成度、易用、大容量的低功耗MCU产品，兼具功能与性能，可满足客户端的多种应用场景。复旦微MCU团队秉承以专“芯”成就未来的公司宗旨，将持续调研客户端的需求，对产品做进一步的迭代升级。

关于复旦微电子

上海复旦微电子集团股份有限公司（“复旦微电”，上交所科创板证券代码：688385.SH；“上海复旦”，港交所股份代号：01385.HK）是国内从事超大规模集成电路的设计、开发、生产（测试）和提供系统解决方案的专业公司。公司于1998年7月创办，并于2000年在香港上市，2014年转香港主板，是国内成立最早、首家上市的股份制集成电路设计企业。2021年登陆上交所科创板，形成“A+H”资本格局。