MCU（Micro Control Unit）中文名稱為微控制單元，又稱單片微型計算機（Single Chip Microcomputer）或者單片機，是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計算機的CPU、RAM、ROM、定時計數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制  常見存儲器件

　　微控制器是將微型計算機的主要部分集成在一個芯片上的單芯片微型計算機。微控制器誕生于20世紀70年代中期，經(jīng)過20多年的發(fā)展，其成本越來越低，而性能越來越強大，這使其應(yīng)用已經(jīng)無處不在，遍及各個領(lǐng)域。例如電機控制、條碼閱讀器/掃描器、消費類電子、游戲設(shè)備、電話、HVAC、樓宇安全與門禁控制、工業(yè)控制與自動化和白色家電（洗衣機、微波爐）等。

　　微控制器在經(jīng)過這幾年不斷地研究，發(fā)展，歷經(jīng)4位，8位，到現(xiàn)在的16位及32位，甚至64位。產(chǎn)品的成熟度，以及投入廠商之多，應(yīng)用范圍之廣，真可謂之空前。目前在國外大廠因開發(fā)較早，產(chǎn)品線廣，所以技術(shù)，而本土廠商則以多功能為產(chǎn)品導向取勝。但不可諱言的，本土廠商的價格戰(zhàn)是對外商造成威脅的關(guān)鍵因素。

　　Silicon Laboratories （芯科實驗室有限公司，簡稱Silicon Labs）日前宣布推出業(yè)界功耗單芯片無線微控制器（MCU）。 "Si10xx無線MCU是能工作到0.9V、并集成RF無線收發(fā)功能的MCU,它還是工作功耗的MCU,僅有160uA/MHz,這使得基于它的應(yīng)用無需使用昂貴的鋰電池，而改用便宜的堿性電池。" 滿足家居自動化和儀表對能效的需求，Silicon Labs新推出的超低功耗Si10xx無線MCU（Si1000/1/2/3/4/5,Si1010/1/2/3/4/5）系列產(chǎn)品能充分滿足電池供電家居自動化系統(tǒng)、智能儀表、室內(nèi)監(jiān)測和安全系統(tǒng)對于功耗和RF的需求。

　　Si10xx系列產(chǎn)品在5mm×7mm大小的封裝內(nèi)，集成了高性能、超低功耗的CIP-51TM內(nèi)核8位單片機C8051F9XX以及Silicon Labs固有的 EZRadioPRO 系列RF收發(fā)器，僅需要少量外圍元件及PCB面積就能組成高性能無線收發(fā)系統(tǒng)。其MCU包含高達25MIPS的處理器，64kB的Flash,低功耗電源處理模塊，豐富的數(shù)字外設(shè)如SPI、SMBUS、UART總線，PCA輸出陣列，多組定時器，以及模擬外設(shè)如具有300KSPS采樣速度的10位ADC模塊、溫度傳感器、比較器等等。而RF部分20DBM的發(fā)射功率，-121DBm的靈敏度，使系統(tǒng)擁有了高達的141DB 鏈路預算，從而達到了比同類產(chǎn)品幾倍的有效工作距離?？梢哉f，Si10xx系列產(chǎn)品提供了目前業(yè)界性能的單芯片無線MCU解決方案。

　　高性能、資源豐富的MCU

　　Si10xx家族產(chǎn)品內(nèi)建了低功耗混合信號片上系統(tǒng)型的MCU.具有優(yōu)異的性能、豐富的資源及外設(shè)。見圖FIGURE1.1  主要特性如下：

　　■單節(jié)/雙節(jié)電操作，內(nèi)建DC-DC升壓型轉(zhuǎn)換器

　　■高速、流水線結(jié)構(gòu)的與8051兼容的微控制器核（可達25MIPS）

　　■全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口（片內(nèi)）

　　■真10位、300ksps、23通道單端ADC,帶模擬多路器

　　■6位可編程電流基準

　　■高可編程的24.5MHz內(nèi)部振蕩器（使用擴頻技術(shù)）

　　■64KB或32KB的片內(nèi)FLASH存儲器

　　■4352字節(jié)片內(nèi)RAM

　　■硬件實現(xiàn)的SMBus/I2C、增強型UART和兩個SPI串行接口

　　■4個通用的16位定時器

　　■具有6個捕捉/比較模塊和看門狗定時器功能的可編程計數(shù)器/定時器陣列（PCA）

　　■硬件實時時鐘（smaRTClock），工作電壓可低至0.9V

　　■硬件CRC引擎

　　■片內(nèi)上電復位、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器

　　該MCU FLASH存儲器具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許現(xiàn)場更新8051固件。用戶軟件對外設(shè)具有完全的控制，可以關(guān)斷任何外設(shè)以節(jié)省功耗。片內(nèi)C2開發(fā)接口允許使用安裝在終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品MCU進行非入侵式、全速、在系統(tǒng)調(diào)試，能夠在工業(yè)溫度范圍內(nèi)用0.9~1.8V或者1.8~3.6V工作（即單節(jié)或者兩節(jié) AAA電池）。

　　的RF收發(fā)系統(tǒng)

　　Si10xx家族產(chǎn)品同時集成了EZRadioPRO 系列RF收發(fā)器，擁有很寬的工作頻率范圍， 高靈敏度，多種調(diào)制方式，輸出功率大且可以很方便編程調(diào)節(jié)，發(fā)射功耗非常低，傳輸速率高，有141DB的LINK BUDGET 為業(yè)界！

　　>頻率范圍：240-960MHZ

　　>靈敏度：-121dBm

　　>FSK ,GFSK 和OOK

　　>20dBm（Si1010/1） （不需要外加PA ） ,+13 dBm（Si1012/3/4/5）

　　>18mA@+1dBm

　　>85mA@+20dBm

　　>Date rate =256kbps         為什么能夠超低功耗工作

　　該芯片由兩部部分組成，超低功耗MCU和射頻發(fā)射功耗低，是此芯片能超低功耗工作的根本原因，MCU 超低功耗的主要原因是：MCU供電是由DC-DC 和LDO組成供電系統(tǒng)MCU供電，這個系統(tǒng)有兩個好處，，它能實現(xiàn)單電池供電，可以節(jié)省一個電池出來，并聯(lián)給MCU供電，降低電池成本；第二，假設(shè)是雙電池供電，和市面上典型的其他低功耗MCU比較起來，它就有更大優(yōu)勢，根據(jù)

　　在正常工作模式下，在F,C恒定時，我們給MCU供電電壓是電池電壓一半，此時功耗為市面上典型的其他低功耗MCU四分之一，除去DC-DC（效率比競爭對手效高25%）和LDO 上小部分功率消耗，總功率消耗比市面上的低功耗MCU 還要低很多，大大延長電池壽命，電池成本減少到原來的五分之一，而且MCU處于恒定供電電壓，在休眠狀態(tài)下，DC-DC能被關(guān)掉！以下為供電示意圖和市面上典型低功耗MCU功耗對比圖。

　　CMOS M U C供電圖

　　市面上典型的MCU 與 silicon-labs si10XX （集成F9XX MCU）功耗對比圖

　　MCU 超低功耗的另個一個原因：喚醒時間短，只需2us ! 另外內(nèi)置低功耗的smaRTClock, 射頻發(fā)射電流非常低，在18mA@+1dBm. 故內(nèi)核為C8051F9XX的silicon-si10XX比業(yè)界低功耗的XXMSP430X 功耗低了很多。

　　為什么選擇SI10XX產(chǎn)品

　　可以從以下幾個方面考慮：

　　■芯片功耗非常低；

　　■高性能無線收發(fā)系統(tǒng)；

　　■高的ADC（內(nèi)建溫度傳感器）；

　　■內(nèi)部有一個極低功耗32位smaRTClock 外設(shè)（實時時鐘），可以直接用0.9-3.6V的電池電壓工作，即使在器件進入功耗的掉電方式仍然能正常工作；

　　■應(yīng)用電路簡單，外圍元件非常少，大大節(jié)省PCB面積，降低產(chǎn)品成本，下圖為電路參考設(shè)計圖。

　　應(yīng)用領(lǐng)域

　　主要應(yīng)用于上圖所示的四大領(lǐng)域：

　　■智能能源和控制： 能量監(jiān)控，燈控，通道控制

　　■安全方面：安全面板，PIR /運動檢測 ,門窗傳感器

　　■測量方面：油，水測量，居家顯示，熱能管理。

　　■汽車電子 :車庫門，遙控車鑰匙，TPMS 接收器

　　技術(shù)支持

　　為了提高采用Si10xx無線MCU進行智能家居與智能儀表產(chǎn)品開發(fā)的效率，Silicon Labs公司為MCU與系統(tǒng)設(shè)計、RF設(shè)計與優(yōu)化，以及網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計提供了豐富的軟硬件開發(fā)工具。這些工具包括：

　　■Si1000-DK和Si1010-DK開發(fā)套件

　　■用于EZRadioPRO無線產(chǎn)品的SDBC-DK3開發(fā)平臺

　　■無線開發(fā)套件（WDS），一套綜合性的工具軟件。利用它，即使很少或沒有RF設(shè)計經(jīng)驗，也可以開發(fā)出可靠的、低成本的無線應(yīng)用。

　　■EZMACPRO媒體訪問控制模塊（"無線網(wǎng)絡(luò)功能包"）

　　■完全兼容的無線M – Bus協(xié)議棧（EN:13757-4），符合歐洲通用儀表網(wǎng)■

　　微處理器是20世紀偉大的技術(shù)創(chuàng)新之一，由此而衍生的微控制器將微處理器和外設(shè)集于一身，為多種應(yīng)用開創(chuàng)了新局面，并將繼續(xù)發(fā)揮不可替代的作用。