單片機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)以及人才需求.ppt

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單片機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)以及人才需求,林楠 2011051599 電子信息工程,2,目錄,單片機(jī)發(fā)展歷史 單片機(jī)制造工藝水平 單片機(jī)的市場(chǎng)狀況 未來(lái)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 企業(yè)對(duì)單片機(jī)的人才需求,3,單片機(jī)發(fā)展歷史,單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段 SCM即單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer） MCU即微控制器（Micro Controller Unit），突顯其對(duì)象的智能化控制能力。 Soc單片應(yīng)用系統(tǒng),4,制造工藝的發(fā)展,0.35μm,2000,2005,2009,0.18μm,90nm,Flash MCUs replace OTP and ROM,ARM MCU brings 32-bit performance,STM32,,,5,5,2010年MCU的工藝水平,成熟的普遍的水準(zhǔn),,,先進(jìn)的水準(zhǔn),,逐漸過(guò)渡,,,,6,6,不同工藝水準(zhǔn)的比較,0.18μm,90nm,典型的MCU配置： 512KB Flash，64KB RAM，40萬(wàn)門(mén)數(shù)字電路，100引腳,~ 20 mm2,~ 10 mm2,不揮發(fā) 存儲(chǔ)器,,SRAM,,,,面積大致相同,,,,,I/O端口的面積基本保持不變,模擬 電路,數(shù)字電路,面積縮小了大約2/3,7,7,新的90nm工藝帶來(lái)的好處,1MB或更大的Flash 128KB或更大的RAM CPU速度 100MHz 更多外設(shè)和硬件加速 更低功耗,更大的代碼空間,更大的SRAM,,,,更多片內(nèi)外設(shè)和更快的CPU,8,8,軟件開(kāi)發(fā),8-位 匯編語(yǔ)言,32-位 C語(yǔ)言,C++，Java 圖形編程,,,2000年,2005年,2010年,0.35μm,0.18μm,90nm,9,9,應(yīng)用實(shí)例：電機(jī)控制,0.35μm,2000年,2005年,2010年,0.18μm,90nm,8-位 標(biāo)量控制,32-位 向量控制,先進(jìn)的算法 + 浮點(diǎn)運(yùn)算,,,10,10,MCU的市場(chǎng)狀況,*不包含智能卡 Source Isupply 2009,,,,家電與游戲,穩(wěn)定的市場(chǎng),11,目前單片機(jī)市場(chǎng)格局,各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī) 歐美： ST, Microchip, Freescale, NXP, Atmel 日本： Renesas, NEC, Toshiba, Fujitsu, 韓國(guó)： Samsung 臺(tái)灣: Holtek, Winbond,12,12,從8位、16位到32位的發(fā)展趨勢(shì),MCU市場(chǎng)規(guī)模($M, 2003~2013),4位,8位,16位,32位,Source: IC Insights,13,ARM處理器,ARM公司于1991年成立于英國(guó)劍橋，主要出售芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的授權(quán)。目前，基于ARM技術(shù)的處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75％以上的市場(chǎng) 前市面上常見(jiàn)的ARM處理器架構(gòu)，可分為 ARM7ARM9?ARM11?Cortex系列,14,,,ARM芯片的出貨量,,2006,2010,,2bn units / year,,4.5bn / year by 2010,,,Mobile 2x Non-mobile 4x Embedded 10x,ARM ? data as of 1Q07,The ST ARM? Microcontroller Offer Focus,,15,未來(lái)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),低功耗 MCS-51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW. ST的超低功耗單片機(jī)功耗更低 高效率處理，性能/功耗比達(dá)到新高，150 μA/MHz 低功耗模式下，僅需 350nA，SRAM和寄存器數(shù)據(jù)還可以保留 產(chǎn)品可針對(duì)某一應(yīng)用進(jìn)行片上高度集成,16,未來(lái)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),單片化 ST的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(RAM)、程序存儲(chǔ)器、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門(mén)狗)、有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上,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 Flash, SRAM, NOR Flash Camera interface (CMOS sensor) 64 pins to 176 pins -40/+105°C,,CORTEX M3 CPU+ MPU 120 MHz,128KB SRAM,APB2 (max 60MHz),3x 12-bit ADC 24 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 16-bit Timer,JTAG/SW Debug,XTAL oscillators 32KHz + 8~25MHz,Power Supply Reg 1.2V POR/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, IEEE1588,Flash I/F,512kB- 1MB Flash Memory,External Memory Interface,,Encryption**,,Camera Interface,,USB 2.0 OTG FS,,,4x USART/LIN,,1x SDIO,,Int. RC oscillators 32KHz + 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 x SPI / I2S,,,,* HS requires an external PHY connected to ULPI interface, ** Encryption is only available on STM32F217,18,未來(lái)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),微型化,BGA100 (10x10mm),BGA144 (10x10mm),QFN36 (6x6mm),LQFP48 (7x7mm),LQFP144 (20x20mm),LQFP64 (10x10mm),LQFP100 (14x14mm),19,未來(lái)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),大容量?jī)?nèi)存 1M Flash 128K RAM,20,,,Flash Size (bytes),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,STM32F205VF 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,STM32F207IF 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 RAM,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,未來(lái)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),高性能 STM8 : 20 MIPS STM32： 150 MIPS,22,STM8 : 改進(jìn)的架構(gòu)，保留CISC架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),,,ST7,STM8,哈佛架構(gòu)，3級(jí)流水線(xiàn) 16MB線(xiàn)性存儲(chǔ)空間，支持 FAR 指令 峰值性能20 MIPS @Fcpu=24MHz 32位指令總線(xiàn) 2個(gè)16位尋址寄存器,改進(jìn)的8位內(nèi)核 性能比 ST7 快10倍 & 代碼比 ST7 省30%,16/8 和 16/16 除法 快速的 8*8 乘法, 支持符號(hào)運(yùn)算 32 個(gè)中斷向量 可以在RAM中運(yùn)行程序 96 條指令,23,未來(lái)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),低價(jià)格 STM32 : $0.85 (resale 10 Ku) for 16-Kbyte devices in LQFP48 package,開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)易化 在線(xiàn)調(diào)試,24,從事單片機(jī)開(kāi)發(fā)人才的學(xué)歷要求,從業(yè)人員至少應(yīng)具備大專(zhuān)學(xué)歷 本科以及碩士則是這一領(lǐng)域從業(yè)人員的主體。,25,薪資分布,月薪在“ 3000 - 5000 元” 和 “5000-8000元”的工程師所占的比例最大。 從業(yè)人員薪資待遇相比其他行業(yè)高些。 從剛?cè)胄械焦ぷ饕粌赡曜笥遥劫Y就可以達(dá)到3000-8000元/月之間,,,,,,,,,,,,,,,,,40%,34%,11%,6%,4%,2%,2%,1%,,,3000~5000,,,5000~8000,,,8000~12000,,,12000~15000,,,1500~3000,,,1500,,,15000~20000,,20000,26,所屬行業(yè)分布情況,應(yīng)用最多的三大領(lǐng)域是“消費(fèi)電子、通信設(shè)備、工業(yè)控制”。比例之和接近60%,27,軟硬件人員的安排,62%的企業(yè)都是采用軟硬件人員分工合作完成產(chǎn)品的開(kāi)發(fā) 企業(yè)最需要的還是擅長(zhǎng)某一方向的專(zhuān)才 軟件開(kāi)發(fā)人才的需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硬件開(kāi)發(fā)人才。 同時(shí)具備軟硬件開(kāi)發(fā)能力的工程師，在求職過(guò)程中擁有更多的選擇機(jī)會(huì)。,