中国工程师最喜欢的10大国产MCU芯片

据IC Insights最新发布的报告预测，全球汽车MCU销售额将在2021年猛增23%，达到创纪录的76亿美元，随后2022年将增长14%，2023年增长约为16%。

尽管今年车用微控制器异常短缺，汽车制造商不得不因此暂时关闭装配线或减产，但该调研机构仍看好2021全年的市场表现。从车用MCU类型来看，超过四分之三的是32位MCU，预计今年销售额约为58亿美元;16位占17.6%，为13.4亿美元;8位占比不到6%，为4.41亿美元。32位MCU较高的平均售价(ASP)也会推高今年的销售额，部分原因是因为市场供应紧张，MCU供应商开始涨价。预计32位MCU的平均售价在2021年上涨13%，增至0.72美元。

过去10多年来，车用MCU约占全球MCU销售总量的40%。IC Insights的统计数据显示，2020年车用MCU销售额为60亿美元;工业MCU营收占比为29%，约为43亿美元。预计2021年全球MCU市场总销售额可达到190亿美元，其中汽车和工业市场占据了70%，消费电子、家电，以及计算机和通信等市场占据了剩下的30%。

我们再来看国内MCU市场。据IHS数据统计，近五年来中国MCU市场的年平均复合增长率约为7.2%，增速超过全球市场。2020年中国MCU市场规模达到269亿元，主要被海外大厂所霸占，国产MCU渗透率较低。本土MCU厂商主要集中在消费电子和家电等细分市场，而汽车和工业控制等中高端市场则被国际大厂垄断。

最近，中国汽车工业协会负责人公开表示，当前各类车用芯片中MCU最为紧缺，国内MCU芯片企业较为薄弱。然而，最近几年的中美科技冷战和贸易摩擦推动了“国产替代”，这为国产MCU厂商带来了绝佳机会，今年的芯片短缺更是刺激了国产厂商积极拓展中高端市场。很多国产厂商都在积极布局低、中和高端各系列MCU产品线，并开始往工业和汽车等市场渗透。例如，极海半导体MCU通过工业级IEC61508 SIL3安全认证，兆易创新正在研发车规级MCU产品。在汽车电子领域，目前已经实现车规级MCU量产的企业包括芯旺、杰发科技、赛腾微、琪埔维和比亚迪半导体等。

为了方便电子工程师和采购管理人员筛选和对比国产MCU厂商及其相应的芯片产品，ASPENCORE旗下《电子工程专辑》分析师团队根据所积累的MCU厂商数据、市场分析以及厂商第一手调研采访，精心挑选出10颗国产MCU芯片。请通过微信投票评选出“中国工程师最喜欢的10大国产MCU芯片”。

华大半导体电机控制MCU HC32M140

HC32M140 系列产品是华大半导体开发的32位基于ARM-Cortex M0+ 的MCU，与传统的CPU 内核相比，其效率更高，功耗更低。更宽的工作电压范围可同时支持3V、5V系统。集成TIMER4、异步串口、SPI、I²C、12位高速ADC、运算放大器、电压比较器等丰富的外设资源。该系列产品是华大半导体在M0+平台上的第一颗5V电压产品。

其典型应用包括：

电机控制：无人机电机调速器、电动自行车、变频风扇、油烟机、空气净化器、电动工具;

压缩机控制：冰箱压缩机控制、车载空调压缩机等。

HC32M140控制框图

系统采用无传感器的FOC控制系统，适用于三相永磁同步电机的驱动，支持速度控制、功率控制、转矩控制等多种控制模式。系统集成了硬件过流保护、过欠压保护、峰值过流保护、均方根过流保护、电机缺相保护，堵转保护等丰富的保护功能。通过灵活的参数配置，用户可依据产品需求调整保护阈值、保护灵敏度、和故障恢复时间，确保系统稳定、可靠的运行。

兆易创新MCU GD32E230

GD32E230系列产品是基于Arm Cortex-M23内核的MCU，适合工业控制、电机传动、家用电器、消费电子、智能硬件等嵌入式应用场合。该系列MCU可取代及提升传统的8位和16位产品解决方案，并跨越Cortex-M0/M0+门槛，直接进入32位Cortex-M23内核的开发。

主要特性包括：

• Cortex-M23 内核频率高达72 MHz

• 存储器：内置16KB到64KB闪存;内置8KB SRAM;高达3KB的ISP加载器ROM

• 低功耗管理：多种省电模式，适合低功耗应用

• 高级模拟外设：1个12位, 1μs ADC (高达 10通道);1个轨道轨比较器

• 集成外设接口：高达2个USART，并支持Irda / LIN / ISO7816;高达2个SPI(最高18MHz时钟频率), 2个I2S多路复用;最高2个I2C(最高1MHz时钟频率)

国民技术通用安全MCU N32G455系列

N32G455系列MCU产品基于32位ARM Cortex-M内核，CPU性能高达180DMIPS，内置嵌入式加密高速Flash，Coremark跑分高达486.26分。该系列芯片是国内首个同时集成国密/国际密码算法硬件加速引擎及安全单元的通用安全MCU产品系列，密码算法性能提升数十倍以上，系统资源使用减少5倍，有效提高存储资源使用率。该系列产品具有极高集成度，片内集成4个运算放大器和7个模拟比较器，集成USB、SDIO、QSPI等高速通信接口，以及常规UART、SPI、I2C接口。

原理框图

典型应用包括：

• 消费领域：TWS、教育机器人、家用医疗设备、运动相机、摄影器材;

• 家居家电领域：空调、冰箱、扫地机器人、智能照明;

• 工业应用：5G 通讯设备、IPC、工业无人飞行器、工业机器人、继电器、伺服控制器、工业缝纫机、3D打印、交通仪表、LED屏幕控制、电梯控制器、磁悬浮直线电机;

• 工业能源：数字电源、PLC、UPS、光伏逆变、动力电池BMS。

中颖电子8051单片机SH79F0819

SH79F0819是一种高速、高效率8051可兼容单片机。在同样振荡频率下，较之传统的8051芯片有着运行更快速的优点。SH79F0819保留了标准8051芯片的大部分特性，包括内置256字节RAM、1个UART和外置中断INT2和INT3。此外，SH79F0819还集成了外部256字节RAM，4个16位定时器/计数器(Timer2 - Timer5)。该单片机还包括适合程序和数据的8K字节Flash块。

SH79F0819不仅集成了如EUART等标准通讯模块，还集成了LCD驱动器，具有内建比较功能的ADC，PWM定时器等模块。为了达到高可靠性和低功耗，SH79F0819内建看门狗定时器，低电压复位功能及系统时钟监控功能。此外，SH79F0819还提供了2种低功耗省电模式。

复旦微电子智能电表MCU FM33A0xx系列

上海复旦微电子的智能电表MCU包括基于32位Cortex-M0内核的FM33A0xx、FM33A0xxB系列芯片，以及16位增强型8xC251内核FM33xx系列芯片。最大支持512KB FLASH程序存储器和 64KB RAM，并集成LCD驱动、带温补的RTC、ADC、AES以及UART、I2C、SPI、7816等通用外设接口。

其应用包括：IR46规范智能电能表、国网698.45规范智能电能表、国网单/三相智能电能表、南网单/三相智能电能表、海外单/三相智能电能表。

FM33A0xx系列特性如下：

• 最大64KB RAM空间

• 最大支持90个GPIO，最多24个外部引脚中断，8个异步唤醒引脚

• 所有引脚在休眠模式下保持状态

• 丰富的模拟外设

• 高可靠、可配置BOR电路(支持4级可编程下电复位阈值)

• 超低功耗PDR电路(支持4级可编程下电复位阈值)

• 可编程低压电源报警(SVD)

• 2x低功耗模拟比较器

• 11-bit低功耗∑-△ADC，最大支持8个外部通道

• 高精度温度传感器，精度优于1.5℃

• 8MHz全温区变化小于+/-2%

• 低功耗32768Hz晶体振荡器，带有停振检测电路

• 低功耗低速RC振荡器，32KHz

• 集成PLL

芯旺32位车规级MCU KF32A156

芯旺微电子(ChipON) 基于其KungFu内核的32位车规级MCU KF32A156特性参数如下：

• 自主内核：KungFu32内核、3级流水线、120Mhz主频、60uA/Mhz动态功耗;

• 存储器：512KB ECC Flash、64KB ECC RAM、4KB 双端口ECC RAM、支持程序CACHE;

• 通讯接口：2*CAN-FD(兼容CAN2.0)、1*CAN2.0、4*USART(LIN)、4*SPI(I2S)、4*IIC;

• 丰富数模混合资源：增强型ECCP、高精度EPWM可实现74ps的精度控制、3路独立ADC、12bit DAC、3路CMP、ECFGL可编程逻辑门控制单元;

• 功能安全机制：ECC Flash/RAM、PM电源管理单元、3个看门狗模块、多ADC总线、CRC32/16的数据校验、AES128硬件加解密单元;

• 汽车级标准：符合16949质量标准的晶元和封测产线、符合AEC-Q100 Grade 1级可靠性测试标准。

其应用包括：车身控制器BCM、车灯控制系统、空调/智能座舱控制系统、仪表控制系统、车门座椅控制系统等。

极海半导体工业级MCU APM32系列

工业级扩展型APM32F072xB 系列MCU基于Arm Cortex-M0+内核，工作主频 48MHz，Flash 128KB，SRAM 16KB。APM32F072xB 系列产品强化连接控制，能实现高性价比的音视频智能终端高级控制。具备完整的USB IF 认证，可有效保障终端产品出口无忧。

应用范围：电脑/游戏外设、电池BMS、电容触摸家电、工业控制、汽车电子等产品领域。

APM32F072xB系列MCU特性如下：

• 电压范围2.0V ~3.6V，内置上电复位、掉电复位以及可编程电压检测器PVD

• 多达37/51/87个I/Os ，所有I/Os可映射到外部中断向量，容忍5V信号输入

• 内置7通道DMA控制器和CRC计算单元

• 新器件采用最新的制造工艺，实现了业内领先的超低运行功耗(比主要竞品低50%)和更快的Flash擦写速度(比主要竞品高一倍以上)

• 支持96位唯一ID，可满足客户定制区域性产品销售策略

• 封装：QFN48/LQFP48/LQFP64/LQFP100

中微半导体电机控制MCU CMS32M5710

CMS32M57xx系列MCU是中微半导体电机控制产品线主力产品，被广泛应用于正弦波吸尘器、电动两轮车、变频空调、变频洗衣机、高压高速吹风筒等典型电机控制领域。

该系列产品集成了 ARM® Cortex®-M0内核、内建嵌套向量中断控制器。主要有并行I/O 口(支持普通输入、上下拉输入、 推挽输出、开漏输出、并可配置边沿或者电平触发中断)、定时器(6位窗口看门狗定时器、32位看门狗定时器、4路可编程定时器)、SPI、I2C、UART、EPWM、CCP、ADC、ACMP、OP、PGA 等部件。

主要特点如下：

• 具有最大64KB FLASH存储空间，最大8KB SRAM空间，1KB FLASH数据区。

• 支持BOOT功能及程序空间分区保护、支持硬件CRC校验FLASH空间代码、寄存器保护操作、用户可配置ID，安全性更高。

• 正常模式、睡眠模式、深度睡眠模式、停止模式4种工作模式供选择，使用更方便，功耗更低。

• 具有32位硬件除法器、32位单周期硬件乘法器，运算速度更快。

• 灵活可KS的IO口，支持多种数字与模拟复用功能，使用更方便。

• 具有带死区编程、周期占空比间隔更新、独立/互补/同步/主控输出的增强型PWM、多种故障保护功能以及支持软/硬件恢复功能，EPWM功能更丰富。

• 具有12位最快1.2Msps的ADC、支持迟滞选择功能的模似比较器、增益可选的可编程增益放大器、运算放大器等模拟IP，模似功能更强大。

晟矽微无线连接MCU MC8015

MC8015是一款高性能2.4G产品，广泛用于童车、遥控玩具车、无线LED无极调光、防丢器等领域。

主要特性包括：

• 片上集成发射机，接收机，频率综合器，GFSK调制解调器

• 片上集成32位Cortex-M0结构MCU

• 工作电压：2.0V~3.6V

• 封装形式：QFN48、QFN32

灵动微电机控制MCU MM32SPIN0280

灵动微MM32SPIN0280系列32位MCU产品是专门用于针对电机与电源领域所设计的基于Arm Cortex-M0内核的高性能微控制器，内核主频96兆赫兹，PWM主频192兆赫兹。QFN20以及TSSOP20极小封装可以实现三相永磁无刷电机(BLDC/PMSM)的FOC驱动;LQFP64的多管脚封装可以实现双电机驱动，内置了两个独立的3MSPS的12位高速高精度ADC，以及四路轨对轨高速运算放大器(OPA)，可以极少的外围器件实现三相永磁无刷电机(BLDC/PMSM)FOC驱动算法中的双电阻采样或者单电阻采样的超静音高效方案，特别适用于家用空调室外机、吸尘器、高速吹风筒、伺服驱动器、无人搬运车、净化器风机、洗衣机、电动车以及其他高效率电机驱动设备。

其产品特性如下：

• 工作电压范围2~5.5V

• 128K字节FLASH，8K字节SRAM

• 芯片工作温度范围-40°C~105°C

• 2组独立3MSPS的12位ADC，16通道

• 5组具有滤波功能的比较器，11通道

• 3组UART，2组多地址设计的I2C，SPI

• 2组带有死区功能的高级定时器，支持双电机驱动

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