单片机技术发展趋势以及人才需求PPT幻灯片

1、单片机技术发展趋势以及人才需求,林楠 2011051599 电子信息工程,2,目录,单片机发展历史 单片机制造工艺水平 单片机的市场状况 未来单片机的发展趋势 企业对单片机的人才需求,3,单片机发展历史,单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段 SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer） MCU即微控制器（Micro Controller Unit），突显其对象的智能化控制能力。 Soc单片应用系统,4,制造工艺的发展,0.35m,2000,2005,2009,0.18m,90nm,Flash MCUs replace OTP an

2、d ROM,ARM MCU brings 32-bit performance,STM32,5,5,2010年MCU的工艺水平,成熟的普遍的水准,先进的水准,逐渐过渡,6,6,不同工艺水准的比较,0.18m,90nm,典型的MCU配置： 512KB Flash，64KB RAM，40万门数字电路，100引脚, 20 mm, 10 mm,不挥发 存储器,SRAM,面积大致相同,I/O端口的面积基本保持不变,模拟 电路,数字电路,面积缩小了大约2/3,7,7,新的90nm工艺带来的好处,1MB或更大的Flash 128KB或更大的RAM CPU速度 100MHz 更多外设和硬件加速 更低功耗,更大

3、的代码空间,更大的SRAM,更多片内外设和更快的CPU,8,8,软件开发,8-位 汇编语言,32-位 C语言,C+，Java 图形编程,2000年,2005年,2010年,0.35m,0.18m,90nm,9,9,应用实例：电机控制,0.35m,2000年,2005年,2010年,0.18m,90nm,8-位 标量控制,32-位 向量控制,先进的算法 + 浮点运算,10,10,MCU的市场状况,*不包含智能卡 Source Isupply 2009,家电与游戏,稳定的市场,11,目前单片机市场格局,各大芯片制造公司都推出了自己的单片机 欧美： ST, Microchip, Freescale,

4、 NXP, Atmel 日本： Renesas, NEC, Toshiba, Fujitsu, 韩国： Samsung 台湾: Holtek, Winbond,12,12,从8位、16位到32位的发展趋势,MCU市场规模($M, 20032013),4位,8位,16位,32位,Source: IC Insights,13,ARM处理器,ARM公司于1991年成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75以上的市场 前市面上常见的ARM处理器架构，可分为 ARM7-ARM9ARM11Cortex系列,14,ARM芯片的出货量,200

5、6,2010,2bn units / year,4.5bn / year by 2010,Mobile 2x Non-mobile 4x Embedded 10 x,ARM data as of 1Q07,The ST ARM Microcontroller Offer Focus,15,未来单片机的发展趋势,低功耗 MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW. ST的超低功耗单片机功耗更低 高效率处理，性能/功耗比达到新高，150 A/MHz 低功耗模式下，仅需 350nA，SRAM和寄存器数据还可以保留 产品可针对某一应用进行片上高度集成,16,未

6、来单片机的发展趋势,单片化 ST的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、程序存储器、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,17,STM32F207/217,1.8V-3.6V Supply 120 MHz running CPU Ethernet, 2xUSB OTG (1 FS, 1FS/HS*) Encryption* : 3DES, AES256, SHA1, RNG EMI :NAND Fla

7、sh, SRAM, NOR Flash Camera interface (CMOS sensor) 64 pins to 176 pins -40/+105C,CORTEX M3 CPU+ MPU120 MHz,128KB SRAM,APB2 (max 60MHz),3x 12-bit ADC24 channels / 2Msps,3x I2C,51/82/114/140 I/Os,Up to 16 Ext. ITs,Temp Sensor,2x6x 16-bit PWM Synchronized AC Timer,2x Watchdog(independent & window),5x 1

8、6-bit Timer,JTAG/SW Debug,XTAL oscillators32KHz + 825MHz,Power SupplyReg 1.2VPOR/PDR/PVD,DMA 16 Channels,Nested vect IT Ctrl,2x DAC + 2 Timers,2 x USART/LIN,1 x SPI,Bridge,Bridge,1 x Systic Timer,PLL,Clock Control,RTC / AWU,APB1 (max 30MHz),4KB backup RAM,ETM,USB 2.0 OTG FS/HS,Ethernet MAC 10/100, I

9、EEE1588,Flash I/F,512kB- 1MBFlash Memory,External Memory Interface,Encryption*,Camera Interface,USB 2.0 OTG FS,4x USART/LIN,1x SDIO,Int. RC oscillators32KHz + 16MHz,AHB1 (max 120MHz),AHB2 (max 120MHz),3 x 16bit Timer,ARM 32-bit multi-AHB bus matrix Arbiter (max 120MHz),2x 32-bit Timer,2x CAN 2.0B,2

10、x SPI / I2S,* HS requires an external PHY connected to ULPI interface, * Encryption is only available on STM32F217,18,未来单片机的发展趋势,微型化,BGA100(10 x10mm),BGA144(10 x10mm),QFN36(6x6mm),LQFP48(7x7mm),LQFP144(20 x20mm),LQFP64(10 x10mm),LQFP100(14x14mm),19,未来单片机的发展趋势,大容量内存 1M Flash 128K RAM,20,Flash Size (b

11、ytes),512 K,768 K,LQFP 100 pins,LFQFP 64 pins,LQFP144 pins,1MB,Cortex-M3 120MHz with MPU and ETM RNG (Random Number Generator) 6xUSART 8x16-bit timer, 2x32bit timer 2x16-bit PWM 3xSPI, 2xI2C, 2xI2S, 2xCAN 3xADC, 2xDAC, SDIO, FSMC (100 ,144, 176 pin),176 pins LQFP/BGA,STM32F205VE 128 KB RAM,STM32F205

12、VF 128 KB RAM,STM32F205ZE 128 KB RAM,STM32F205ZF 128 KB RAM,STM32F205RE 128 KB RAM,STM32F205ZG 128 KB RAM,STM32F205VG 128 KB RAM,STM32F205RF 128 KB RAM,STM32F205RG 128 KB RAM,STM32F207ZG 128 KB RAM,STM32F207VG 128 KB RAM,STM32F207IG 128 KB RAM,STM32F207VF 128 KB RAM,STM32F207ZF 128 KB RAM,STM32F207I

13、F 128 KB RAM,STM32F207VE 128 KB RAM,STM32F207ZE 128 KB RAM,STM32F207IE 128 KB RAM,STM32F207 Ethernet, 2xUSB OTG,camera IF,STM32F205 1xUSB OTG FS/HS,STM32F205VB 64 KB RAM,STM32F205VC 96 KB RAM,STM32F205ZB 64 KB RAM,STM32F205ZC 96 KB RAM,STM32F205RB 64 KB RAM,STM32F205RC 96 KB RAM,STM32F207VC 128 KB R

14、AM,STM32F207ZC 128 KB RAM,STM32F207IC 128 KB RAM,STM32 F-2 Series portfolio,256 K,128 K,Pin count,E*,E*,E*,E*,E*,E*,E*,E*,E*,E*,E*,E*,Encryption peripheral on STM32F217 and STM32F115,E*,21,未来单片机的发展趋势,高性能 STM8 : 20 MIPS STM32： 150 MIPS,22,STM8 : 改进的架构，保留CISC架构的优点,ST7,STM8,哈佛架构，3级流水线 16MB线性存储空间，支持 FAR

15、 指令 峰值性能20 MIPS Fcpu=24MHz 32位指令总线 2个16位寻址寄存器,改进的8位内核 性能比 ST7 快10倍 & 代码比 ST7 省30%,16/8 和 16/16 除法 快速的 8*8 乘法, 支持符号运算 32 个中断向量 可以在RAM中运行程序 96 条指令,23,未来单片机的发展趋势,低价格 STM32 : $0.85 (resale 10 Ku) for 16-Kbyte devices in LQFP48 package,开发工具简易化 在线调试,24,从事单片机开发人才的学历要求,从业人员至少应具备大专学历 本科以及硕士则是这一领域从业人员的主体。,25,薪资分布,月薪在“ 3000 - 5000 元” 和 “5000-8000元”的工程师所占的比例最大。 从业人员薪资待遇相比其他行业高些。 从刚入行到工作一两年左右，薪资就可以达到3000-8000元/月之间,40%,34%,11%,6%,