arm智能家电信息研究_基于arm的智能家居系统设计

1.嵌入式技术论文(2)

2.PIC,AVR,ARM这三种单片机的优缺点，有什么不同，应用领域，以后发展趋势？都是怎样的？

3.功能最弱的arm处理器

4.智能家居前景和现状

国产数字芯片厂商详细信息

下面我们将从核心技术、主要产品、目标市场和应用方案等方面对这30家公司逐一展示。

中科龙芯

核心技术：MIPS授权架构的CPU及生态圈、跨指令兼容的二进制翻译技术。

主要产品：面向行业应用的“龙芯1号”小CPU;面向工控和终端类应用的“龙芯2号”中CPU;以及面向桌面与服务器类应用的“龙芯3号”大CPU。

应用领域：网络安全、办公与信息化、工控及物联网等领域，并在、能源、金融、交通、教育等行业领域取得了广泛应用。

天津飞腾

核心技术：自研ARMv8架构处理器、片上并行系统(PSoC)体系结构。

主要产品：高性能服务器CPU(腾云S系列);高效能桌面CPU(腾锐D系列);高端嵌入式CPU(腾珑E系列)三大系列。

应用领域：国内政务办公、装备制造、云计算、大数据以及金融、能源和轨道交通等行业信息系统领域。

海光信息

核心技术：AMD授权X86指令集架构、“禅定”x86 CPU

主要产品：7000系列、5000系列和3000系列处理器。

应用领域：机构和商业服务器应用。

兆芯

核心技术: CPU、GPU、芯片组核心技术。

主要产品：“开先”、“开胜”两大CPU系列。

应用领域: 党政办公、金融、教育、医疗、交通、网络安全、能源等行业。

申威

核心技术：申威64自主可控架构

主要产品：SW1600/SW1610 CPU。

应用领域: 党政、军事、超算、服务器和桌面电脑。

华为海思

核心技术：ARM v8架构授权、达芬奇架构NPU

主要产品：鲲鹏920、麒麟系列应用处理器、升腾AI芯片。

应用领域：服务器、手机、智能终端。

紫光展锐

核心技术：5G通信、AI平台

主要产品：虎贲T7520/T7510/T710系列手机应用处理器、W517/307系列智能可穿戴处理器、春藤系列物联网芯片。

应用方案：5G、AIoT、智能语音、智能穿戴、平板电脑、工业互联网

目标市场：手机、可穿戴设备、工业物联网、 汽车 电子、功率电子。

瑞芯微

核心技术：ARM内核高性能应用处理器、智能语音

主要产品：RK35系列、RK33系列、RK32系列、RK31系列RK30系列、RK18系列、RK MCU系列、RK Power系列、RV11系列。

应用方案：平板电脑、流媒体应用、商业及工业应用、家居应用、智联网应用、视觉应用、车载应用。

目标市场：智能硬件、手机周边、平板电脑、电视机顶盒、工控等多个领域。

北京君正

核心技术：XBurst 系列 CPU Core (基于MIPS 指令集)、Helix/ Radix系列 VPU、Tiziano图像处理器、君正AIE 算力引擎、ISSI存储技术

主要产品：X2000、X1000/E、X1520、X1500、X1021系列微处理器;T40、T31、T21、T30、T20系列智能处理器;ISSI/Lumissil存储器。

应用方案：智能音频、图像识别、智能家电、智能家居、智能办公、智能。

目标市场：生物识别、教育电子、多媒体播放器、电子书、平板电脑、AIoT等领域，以及计算和通信存储市场。

全志 科技

核心技术：智能应用处理器SoC、超编解码、高性能CPU/GPU/AI多核整合;

主要产品：A系列平板电脑应用处理器、F系列多媒体处理器、H系列机顶盒OTT处理器、R系列智能语音芯片、T系列车规级驾舱信息 处理器、V系列编解码处理器、MR系列处理器。

应用方案：智能硬件、消费电子、工业控制、家庭 、车联网方案;

目标市场：智能硬件、平板电脑、智能家电、车联网、机器人、虚拟现实、网络机顶盒，以及电源、无线通信模组、智能物联网等多个产品领域。

景嘉微

核心技术：支持国产CPU和国产操作系统的GPU

主要产品：JM5400、JM7200/7201 图形处理器

应用市场：笔记本电脑、一体机、移动工作站、刀片式主板等桌面办公和工业控制领域。

天数智芯

核心技术：全自研通用计算GPGPU

主要产品：7纳米GPGPU高端自研云端训练芯片

目标市场：计算机视觉、智能语音、智能推荐等AI领域;HPC通用计算。

芯动 科技

核心技术：GDDR6高带宽显存技术、4K/8K显示的HDMI2.1技术、国产自主标准的INNOLINK Chiplet和HBM2E高性能计算平台技术

主要产品：智能渲染GPU图形处理器;高速32Gbps SerDes Memory ;高性能计算/高带宽储存/加密计算/AI云计算/低功耗IoT等芯片。

应用市场：高性能计算/多媒体& 汽车 电子/IoT物联网等领域;信创桌面渲染、5G数据中心、云 游戏 、云办公、云教育等主流新基建领域。

高云半导体

核心技术：GoAI机器学习平台、蓝牙FPGA系统级芯片

主要产品：晨熙家族GW2A系列 FPGA、小蜜蜂家族GW1N系列SoC

应用市场：通讯、工业控制、LED显示、 汽车 电子、消费电子、AI、数据中心。

上海安路

核心技术：全流程TD软件系统

主要产品：高端PHOENIX(凤凰)、中端ELE(猎鹰)、低端ELF(精灵)系列FPGA。

应用方案：LED显示屏、工业自动化、通信控制、MIPI和TCON显示等。

紫光国微

核心技术：Pango Design Suite FPGA开发软件技术、嵌入式FLASH、高安全加密、内嵌ECC。

主要产品：Titan系列FPGA、Logos系列FPGA、Compact系列CPLD;智能卡和智能终端安全芯片;半导体功率器件;超稳晶体频率器件;5G超级SIM卡。

应用方案：移动通信、金融支付、数字政务、公共事业、物联网与智慧生活、智能 汽车 、电子设备、电力与电源管理、人工智能。

目标市场：金融、电信、政务、 汽车 、工业互联、物联网等领域。

京微齐力

核心技术：AiPGA芯片(AI in FPGA)、异构计算HPA芯片(Heterogeneous Programmable Accelerator)、嵌入式可编程eFPGA IP核、FX伏羲EDA软件

主要产品：HME-R、HME-M、HME-P、HME-H系列FPGA

应用方案：工业控制、医疗电子、消费类电子、广播&通信、 汽车 电子、计算机与存储、嵌入式应用、人工智能。

目标市场：云端服务器、消费类智能终端以及国家通信/工业/医疗等核心基础设施。

智多晶

核心技术：FPGA开发软件“HqFpga”、 自主研发的FPGA架构

主要产品：Seagull 1000系列 CPLD、Sealion 2000 系列FPGA、Seal 5000 系列 FPGA

目标市场：LED驱动、监控、图像处理、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等。

成都华微电子

核心技术：可编程逻辑器件CPLD、FPGA硬件设计平台、可编程逻辑器件综合、映射及编程算法软件技术。

主要产品：数字模拟混合信号芯片、可编程逻辑器件、ADC/DAC、模拟电路及接口电路系列产品

应用市场：工业控制、通信和安防等。

遨格芯

核心技术：可编程SoC、异构(MCU)边缘计算

主要产品：CPLD、FPGA、MCU-SoC、AI ASIC、MCU。

目标市场：消费电子、工业和AIoT。

晶晨半导体

核心技术：超多媒体编解码和显示处理、人工智能、内容安全保护、系统IP等核心软硬件技术

主要产品：多媒体SoC芯片

应用方案：IP/OTT/DVB机顶盒方案、智能电视、智能影像、智能家居、智能商显。

目标市场：智能机顶盒、智能电视和AI音系统终端等，以及IPC等消费类安防市场、车载 、驾驶等 汽车 电子市场。

国科微

核心技术：全自主固态硬盘控制芯片、无线数据通信核心技术、AVS2超智能4K解码芯片

主要产品：直播卫星芯片、智能4K解码芯片、H.264/H.265安防芯片、高端固态存储主控芯片、北斗导航定位芯片。

应用方案：智能机顶盒、智能监控、存储控制、物联网

目标市场：卫星广播、无线通信、存储和信息安全、物联网应用领域。

中星微电子

核心技术：组织制定安全防范安全数字音编解码(SVAC)国家标准、结构化的码流、“数据驱动并行计算”架构

主要产品：“星光”数字多媒体芯片、 集成神经网络处理器(NPU)的SVAC编解码SoC、SVAC安全摄像头芯片、H.264 解压缩芯片、PC摄像头芯片

目标市场：信息安全、图像编码安全领域。

澜起 科技

核心技术：高性能DDR内存缓冲控制器、动态安全监控技术(DSC)、异构计算与互联技术

主要产品：DDR2-DDR5系列内存接口芯片、PCIe Retimer芯片、服务器CPU

目标市场：云计算、服务器、存储设备及硬件加速器等应用领域。

兆易创新

核心技术：国产SPI NAND Flash工艺技术、基于Armv8-M架构的Cortex-M33内核高性能微处理器

主要产品：NOR Flash、NAND Flash、GD32系列MCU

应用方案：GD25/GD55 B/T/X系列大容量高性能SPI NOR Flash、车载数字组合仪表解决方案、GSL7001光学指纹识别方案

目标市场：工业、 汽车 、计算、消费类电子、物联网、移动应用以及网络和电信行业。

东芯半导体

核心技术：NAND/NOR/DRAM/MCP设计工艺技术

主要产品：中小容量NAND Flash、NOR Flash、DRAM芯片

目标市场：工业控制、通讯网络、消费电子、移动设备、物联网。

芯天下

核心技术：成熟闪存及新型存储技术

主要产品：SPI NOR Flash, NOR MCP, SPI NAND Flash, SD NAND Flash, NAND MCP等。

目标市场：物联网，显示与触控，通信，消费电子，工业等领域。

聚辰半导体

核心技术：串行EEPROM、逻辑加密卡、零漂移轨到轨输入输出运放

主要产品：EEPROM、智能卡芯片

目标市场：智能手机、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电、 汽车 电子、工业控制等众多领域。

恒烁半导体

核心技术：基于NOR Flash的存算一体架构;50nm制程的NOR Flash存储

主要产品：SPI NOR flash存储器;基于NOR flash的存算一体CIM AI加速芯片; 基于ARM Cortex的32位MCU

目标市场：可穿戴设备、智能音响、安防监控、物联网IoT、泛在电力物联网、 汽车 电子、消费电子及工业等领域。

得一微电子

核心技术：固态存储控制芯片

主要产品：PCIe SSD主控芯片、SATA SSD主控芯片、eMMC 5.1主控芯片、SPI NAND主控芯片、USB主控芯片

目标市场：通用计算和存储市场，覆盖消费级、企业级、工业级、 汽车 级应用。

嵌入式技术论文(2)

嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：

1．工业控制：

基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。

2．交通管理：

在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。

3．信息家电：

这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。

4．家庭智能管理系统：

水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。

5．POS网络及电子商务：

公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。

6．环境工程与自然：

水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。

7．机器人：

嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化，高智能方面优势更加明显，同时会大幅度降低机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。

这些应用中，可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言，除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外，家电产品控制协议也需要制订和统一，这需要家电生产厂家来做。同样的道理，所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口，然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以，开发和探讨嵌入式系统有着十分重要的意义。

你可以到华清远见网站上了解更多嵌入式的相关资料。

PIC,AVR,ARM这三种单片机的优缺点，有什么不同，应用领域，以后发展趋势？都是怎样的？

嵌入式技术论文篇二

　嵌入式系统应用技术

　摘 要本文介绍了嵌入式系统的含义、发展、现状和我国在嵌入式系统中面临的机遇，重点介绍了嵌入式系统的硬件，简要说明了嵌入式操作系统。

　关键词单片机;操作系统;Linux;嵌入式系统

　1.嵌入式系统的定义与市场前景

　嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它主要由嵌入式微处理器、硬设备、嵌入式操作系统及应用软件等部分构成，用于实现对其他设备的控制、监视和管理等功能 。

　PC机主要应用在办公室自动化领域，而嵌入式已经渗入到人们的工作、生活中，如工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境监测、机器人等领域 。今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元，19年来自美国嵌入式系统大会(Embedded System Conference)的报告指出，未来5年仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品，就将在美国产生一个每年1500亿美元的新市场。美国汽车大王福特公司的高级经理也曾宣称，?福特出售的?计算能力?已超过了IBM?，由此可以想见嵌入式计算器工业的规模和广度。1998年11月在美国加州举行的嵌入式系统大会上，基于RTOS的Embedded Internet成为一个技术新热点。 美国著名未来学家尼葛洛庞帝99年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能(计算机)工具将是PC和因特网之后最伟大的发明 。这就是所谓的?后PC时代?概念。

　2.嵌入式系统发展阶段

　嵌入式系统的出现至今已经30多年的历史。近几年来，计算机(Computer)、通信(Communication)、消费电子(Consumer Electron)的一体化趋势日益明显，成就了3C融合之势.纵观其发展历程，大致经历了一下几个阶段。

　第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器(PLC)形式的系统，具有监测、伺服、指示设备相配合的功能。这类系统大部分应用在一些专业性强的工业控制系统中，没有操作系统的支持，只通过汇编语言对其编程控制。

　第二阶段是单片机(又称微控制器 MCU Microcontroller Unit)为基础，这时候的编程语言从汇编转变成以C语言为主。这一阶段的MCU种类繁多，价格较低，现在依然发挥着重要作用。

　第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。这时候的单片机速度越来越快，功能越来越多。这时候软件主要运行在嵌入式操作系统上。嵌入式操作系统能运行各种不同类型的单片机上，兼容性好;用户界面较友好，具有大量的应用程序接口API，开发应用程序简单。

　第四阶段是以Internet为标志的嵌入式系统。随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电、控制技术日益结合，嵌入式系统通过各种总线形式和Internet的结合越来越密切 。

　3.嵌入式系统的核心硬件

　嵌入式系统的核心硬件是单片机，又称微控制器(MCU)它是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着SoC(System on chip片上系统)方向发展。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用。

　目前据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，流行体系结构有30几个系列，其中8051体系的占有多半。生产8051单片机的半导体厂家有20多个，共350多种衍生产品。通常按单片机数据总线的位数将单片机分为4位、8位、16位、32位机。

　3.1　四位单片机。四位单片机适合用于各种规模较小的家电类消费产品。一般的单片机厂家均有自己的四位单片机产品，有OKI公司的MSM64164C、MSM64481，NEC公司的75006?系列、EPSON公司的SMC62系列等。

　典型应用领域有：PC机用的输入装置(鼠标、游戏杆)、电池充电器(Ni-Cd电池、锂电池)、运动器材、带液晶显示的音、产品控制器、一般家用电器的控制及遥控器、玩具控制、记时器、时钟、表、计算器、多功能电话、LCD游戏机。

　3.2　八位单片机。八位单片机是目前品种最为丰富、应用最为广泛的单片机，有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点。目前主要分为MCS-51系列及其兼容机型和非MCS-51系列单片机。

　MCS-51兼容产品因开发工具及软硬件齐全而占主导地位， ATMEL、PHILIPS、WINBOND是MCS-51单片机生产的老牌厂家，CYGNAL及ST也推出新的产品，其中ST的新推出的?PSD系列片内有大容量FLASH(128/256KB)、8/32KB的SRAM、 集成A/D、看门狗、上电复位电路、两路UART、支持在系统编程ISP及在应用中编程IAP等诸多先进特性，迅速被广大51单片机用户接受 。CYGNAL推出了Soc的51系列单片机C8051F系列。集成了A/D D/A电路、看门狗，上电复位电路、I C、SPI、CAN总线、 FLASH技术、JT仿真调试，并且最高达到了100MIPS

　非51系列单片机在中国应用较广的有MOTOROLA68HC05/08系列、 MICROCHIP的PIC单片机以及ATMEL的AVR单片机。

　八位单片机在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到广泛应用。

　3.3　十六位单片机。十六位单片机操作速度及数据吞吐能力在性能上比8位机有较大提高。目前以INTEL的MCS-96/196系列、TI的MSP430 系列及MOTOROLA的68HC11系列为主 。

　十六位单片机主要应用于工业控制、智能仪器仪表 、便携式设备等场合。其中TI的MSP430系列以其超低功耗的特性广泛应用于低功耗场合。

　3.4　三十二位单片机。32位单片机是单片机的发展趋势，随着技术发展及开发成本和产品价格的下降将会与8位机并驾齐驱。生产32位单片机的厂家与8位机的厂家一样多。MOTOROLA、TOSHIBA、HITACH、NEC、EPSON、MITSUBISHI、SAMSUNG群雄割据， 其中以32位ARM单片机及MOTOROLA的MC683?、68K系列应用相对广泛。基于ARM核的单片机占据了2001年的32位单片机市场75%的份额。

　3.5　单片机技术的发展。从20年来单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出以下技术特点。

　8位、32位单片机共同发展。这是当前单片机技术发展的另一动向。长期以来，单片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭，32位单片机应用得到了长足、迅猛的发展。

　单片机速度越来越快。为提高单片机抗干扰能力，降低噪声，降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术发展之追求。一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的内部时序，在不提高时钟频率的条件下，使运算速度提高了很多，Motorola单片机则使用了琐相环技术或内部倍频技术使内部总线速度大大高于时钟产生器的频率。68HC08单片机使用4.9MHz外部振荡器而内部时钟达32M。三星电子新近推出了1.2GHz的ARM处理器内核Halla

　低电压与低功耗。几乎所有的单片机都有Wait、Stop等省电运行方式。允许使用的电源电压范围也越来越宽。一般单片机都能在3到6V范围内工作，对电池供电的单片机不再需要对电源取稳压措施。低电压供电的单片机电源下限已由2.7V降至2.2V、1.8V。0.9V供电的单片机已经问世。

　低噪声与高可靠性技术。为提高单片机系统的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片机商家在单片机内部电路中取了一些新的技术措施。如ST公司的?PSD系列单片机片内增加了看门狗定时器，NS的COP8单片机内部增加了抗EMI电路，增强了?看门狗?的性能。

　ISP及IAP。在片编程技术(In System Programming)及在应用中编程(In Application Programming)通过单片机上引出的编程线、串行数据、时钟线等对单片机编程，编程线与I/O线共享， 不增加单片机的额外引脚。ISP为开发调试提供了方便，并使单片机系统远程调试、升级成为现实

　4.嵌入式系统的软件

　嵌入式系统的软件从最初的汇编语言逐渐过度到C高级语言，到现在最终形成了以操作系统，出现了几十种产品，代表性的有VxWorks、QNX、Nucleus、?C/OS 、Palm OS、Windows CE以及Linux系列。在技术上有以下特征。

　(1)以为新的处理器越来越多，嵌入式系统的设计更易于移植，以便在短时间内支持多种微处理器。

　(2)Linux产品在嵌入式上获得了广泛的应用。Linux性能稳定，裁剪性好，开发和使用比较容易，适用于多种嵌入式处理器。Linux得到了相当广泛厂商的支持RT-Linux产品也取得了很大的进展。在家用电器、工业控制大有可为 。

　5.发展和应用我国自主的嵌入式系统技术

　目前，PC机的架构为Wintel所控制、垄断。在该领域，现在我们没有主动权，创新空间较小，专家估计，十年内很难有所突破。而嵌入式系统没有统一的架构，软硬件需要多种多样的组合，技术密集，市场容量大。我国在此领域有无限的创新空间 。例如?星光中国芯工程?是以数字多媒体芯片为突破口，第一次将?中国芯星光一号?率先打入国际市场的战略工程在国际上处于领先地位。在该领域已处于领导地位。在操作系统领域，有中软公司推出的?中软实时嵌入式Linux操作系统?，对外部中断可作出微秒级的响应，能提供精确的实时始终控制，实时任务和线程的并发操作和同步机制 。

　6.结束语

　上述描述了嵌入式系统的含义，以及嵌入式系统的发展历程、嵌入式系统的硬件、嵌入式操作系统，最后总结了我国在嵌入式系统中面临的机遇，为进一步学习嵌入式系统提供了参考，以期对研究该领域的人们有所帮助。

　

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功能最弱的arm处理器

你这个问题不好回答啊，我了解多少给你说多少吧。PIC单片机：最早使用精简指令集的传统意义上的单片机，主要是把操作码和操作数混编在一起，形成一个非8位倍数的代码，一次读取，提高运行效率。你可以看到它的机器码会是12位或13位等等，而不是常见的双字节或4字节。并且使用一次可编程的ROM或工厂直接固化。这样就完成了低成本，和低功耗。低端PIC的片子在一些简单应用（特别是小家电）一块出货量非常大！而他得高端片子着没什么太多的出彩，只是低功耗做得很好，在手持式仪表一块应用很多。

AVR：ATMEL单片机一块早先做51做得很好，但是后来51性能跟不上了，于是他们就想，51构架没啥意思，自己弄个新的玩玩，于是就有了AVR。AVR几乎就是针对51的不足来设计的，单周期的指令，硬件乘法器等等。后来出AVR16 AVR32等等都没啥意思了，高端MCU几乎都走的一个套路。至于应用无非是仪器仪表，智能家电，工业控制等等，其实都是老51的地盘。

ARM：这玩意天生就是拿来做手机，PDA， 平板电脑的，它的设计几乎就是为了跑代码流的，拼命的跑，拼命的跑，什么都不管。于是在MCU的世界里有点适应不了，呵呵开玩笑的了。现在M0和M3的片子还是蛮好的，一个抢传统MCU的地盘，一个抢手持式仪表和工控的地盘，充分发挥自己生来就32位的强大优势，运算性能让传统MCU泪流满面。说个个人的看法，虽然在MCU的世界里ARM地盘很小，但是现在高端MCU都以ARM目标，想赶超它。

说到最后，学单片机不在乎学的是哪种单片机，其实到了一定程度，你看所有的单片机，几乎都没啥大区别，拿上手就能用。

智能家居前景和现状

Arm处理器大致可以分为Classic、Cortex-M、Cortex-R以及Cortex-A三个系列，其性能天梯图如下，Classic 系列处理器在很大程度上已经逐步被 Cortex 系列所取代

ARM Classic（传统）系列处理器

ARM7 系列：基于 ARMv3 或 ARMv4 架构，包括 ARM7TDMI-S 和 ARM7EJ-S 处理器。

ARM9 系列：基于 ARMv5 架构，包括 ARM926EJ-S、ARM946E-S 和 ARM968E-S 处理器。

ARM11 系列：基于 ARMv6 架构，包括 ARM1136J(F)-S、ARM1156T2(F)-S、ARM1176JZ(F)-S 和 ARM11MPCore 处理器。

ARM Cortex-M系列处理器

ARM Cortex-M 系列处理器常见的包括 Cortex-M0、Cortex-M0+、Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M7

Cortex-M0 是最小的 ARM 处理器，8/16 位应用，体积极小、能耗很低且编程所需要的代码占用量极少，常见的Cortex-M0 处理器有 NXP 的 LPC1100 系列、意法半导体的 STM32F0主流MCU系列。

Cortex-M0+ 是在 Cortex-M0 基础上开发的能效极高的处理器，其保留了 Cortex-M 的全部指令集和数据兼容性，以接近 8 位系统的成本开销获取 32 位系统的性能，常见的 Cortex-M0+ 处理器有 NXP 的 LPC1100 系列和意法半导体的STM32G0高性能系列、STM32L0低功耗系列

Cortex-M3 处理器是行业领先的 32 位处理器，具有较高的性能和较低的动态功耗，支持硬件除法、单周期乘法和位字段操作在内的 Thumb-2 指令集，最多可以提供 240 个具有单独优先级、动态重设优先级功能和集成系统时钟的系统中断。常见的型号有NXP 的 LPC1300 系列和 LPC1700 系列；意法半导体的 STM32F1主流MCU、STM32F2高性能系列、STM32L1超低功耗系列

Cortex-M4 是 Cortex-M3 的升级版，将 32 位控制与领先的数字信号处理技术集成来满足需要很高能效级别的市场，主要实际应用型号包括德州仪器（TI）的 TM4C 系列和意法半导体的 STM32F3主流系列、STM32F4、STM32G4高性能系列、STM32L4低功耗系列

Cortex-M7是高性能的内核，其运算效能是Cortex-M4的二倍。其中包括六层的超纯量管线有分支预测，有可选的单精度浮点运算器或双精度.主要实际应用型号包括NXP的RT1050，意法半导体的STM32F7系列、STM32H7系列。

Cortex-A 处理器

ARM Cortex-A处理器包括 Cortex-A5、Cortex-A7、Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A12、Cortex-A15、Cortex-A50、Cortex-A72共8个子系列

Cortex-A5 处理器是体积最小、功耗最低的应用型处理器，并且可以带来完整的网络体验，可为现有的 ARM926EJ-S 和 ARM1176JZ-S 处理器设计提供高价值的迁移途径。

Cortex-A7 处理器是一种高能效应用处理器，除了低功耗应用外，还支持低成本、全功能入门级智能手机，该处理器与其他 Cortex-A 系列处理器完全兼容并整合了高性能 Cortex-A15 处理器的所有功能，包括虚拟化、大物理地址扩展（LPAE）NEON 高级 SIMD 和 AMBA 4 ACE 一致性。单个 Cortex-A7 处理器的能效是 ARM Cortex-A8 处理器的 5 倍，性能提升了 50%，而尺寸仅为后者的五分之一，支持如今的许多主流智能手机。目前提供 Cortex-A7 的厂商包括德州仪器（TI）、三星（SAMSUNG）、飞思卡尔（Freescale）、博通（Broadcom）、海思半导体（HISILICON）和 LG。

Cortex-A8 处理器基于 ARMv7 架构，支持 1GHz 以上的工作频率，用了高性能、超标量微架构及用于多媒体和 SIMD 处理的 NEOD 技术，可以满足 300mW 以下运行的移动设备的低功耗要求，目前提供 Cortex-A8 的厂商有德州仪器（TI）、三星（SAMSUNG）、飞思卡尔（Freescale）、博通（Broadcom）和 ST（意法半导体）。

Cortex-A9 处理器是低功耗或散热受限的成本敏感型设备的首选处理器，其支持多核，在用作单核心的时候性能比 Cortex-A8 提升了 50% 以上，其主要用于主流智能手机、平板电脑、多媒体播放器等。

Cortex-A12 是 Cortex-A9 的升级版，专注应用于智能手机和平板电脑，该芯片使用较少。

Cortex-A15 处理器是基于 ARMv7 架构是Cortex-A 系列处理器的最新产品，也是最高性能产品，和其他处理器系列兼容，通常应用于移动计算、高端数码家电、服务器和无线基础架构

Cortex-A50 系列处理器基于 ARMv8 架构， 提供了 A53 和 A57 两种型号的处理器，目前在手机、平板等智能终端设备中得到广泛应用。

Cortex-A72处理器基于ARMv8-A架构，是ARM性能最出色、最先进的处理器。使用设备涵盖高阶的智能手机、中型平板电脑、大型平板电脑

行业主要上市公司：海尔智家(600690);格力电器(000651);美的集团(000333);小米集团(01810.HK)等

本文核心数据：智能家居产量、废铝回收量、智能家居产量占比等

行业概况

1、定义

智能家居的定义经历了从1.0至3.0的变化，1.0时期智能家居通过感知技术与家居设备相连，帮助用户减少劳务量;2.0时期智能家居综合利用多项技术，通过家庭设施创造高效、安全、便捷的居住环境;3.0时期智能家居以人的需求为核心，随时提供个性化服务。

根据功能不同，智能家居可以分为智能照明、智能安防、智能控制、智能影音、智能传感、智能家电、智能设备、智能网络、智能遮晾、环境控制十类。各类型智能家居具体产品如下：

2、产业链剖析：中游为关键环节

智能家居产业链上游为技术层和基础层，主要参与企业包括芯片、传感器、智能控制器等硬件供应商以及AI技术、云服务等软件供应商;中游为智能家居系统及设备的设计制造;下游为消费市场，主要参与者有房地产企业、家装企业、零售企业等。

上游领域，芯片供应商包括英特尔、ARM公司等;传感器供应商包括博世、意法半导体、德州仪器、霍尼韦尔等;PCB供应商包括深南电路、欣兴电子、惠亚集团等;电容供应商包括村田、宇阳科技、松下等;通讯供应商包括华为、顺舟智能、泰利特等;智能控制器供应商包括拓邦股份、和尔泰、和晶科技、中颖电子等。

中游设计、制造领域，智能单品及智能家居系统开发代表企业有小米、三星、百度、京东等，传统家电领域代表企业有海尔智家、美的、飞利浦、康佳等;其他代表性企业包括欧、超级智慧家、杭州行至云起科技等。

下游消费市场，智能家居To B端的代表企业有房产企业碧桂园、万科、恒大、保利，以及家装公司东易日盛、金螳螂等;To

C端，消费者既可以通过红星美凯龙、五星电器、国美电器等线下商城购买智能家居产品，也可以通过天猫、京东、苏宁易购等线上渠道购买。

行业发展历程：行业迎来全面爆发期

中国智能家居发展始于1999年，2005年前处于萌芽期，行业内主要参与者为欧美智能化定制品牌;2005-2008年中国企业开始探索发展路径，智能窗帘、智能灯控等细分领域抢先发展;2008-2019年，家电、电器类龙头企业开始参与到市场中，行业内企业开始生态圈建设，智能门锁、智能音箱等新领域爆发，行业逐渐进入快速发展期;2020年以来，随着物联网、5G等技术的逐渐成熟，智能家居行业迎来了全面爆发期。

行业政策背景：受到国家政策大力支持

我国国家政策鼓励和支持智能家居行业发展。2015年，院发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，提出要促进人工智能在智能家居领域的推广与应用，我国智能家居行业发展加快;2017年，院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，重点面向在智能家居领域融合5G、深度学习、大数据等先进技术，推动行业技术发展;2020年，《国家新一代人工智能标准体系建设指南》出台，智能家居行业产品、服务和应用得到规范;“十四五”期间，我国继续规范和支持智能家居行业发展，《关于印发“十四五”市场监管现代化规划的通知》、《“十四五”数字经济发展规划的通知》等政策强调要健全缺陷产品召回制度，引导智能家居产品互联互通，推进智能家居产品的普及。

行业发展现状：市场规模不断扩大

1、智能家居设备出货量

在国家大力发展新基建的背景下，随着5G通信技术、人工智能的快速应用与普及，万物互联互通已成为经济社会的发展趋势，智能家居也迎来发展机遇。2019年，中国智能家居设备出货量已达2.04亿台，同比增长35.9%;2020年，面对疫情和上游供应紧缺带来的压力，2020年全年中国智能家居设备市场出货量为2亿台，同比下降1.9%。IDC数据显示，2021年，中国智能家居设备市场出货量超过2.2亿台，同比增长11.0%。

2、智能家居系统平台

目前较为主流的智能家居平台主要包括Apple的HomeKit、Amazon的Alexa、Google的Google

Home、三星的SmartThings，以及国内厂商小米的米家、百度的DuerOS、阿里巴巴的AliGenie、华为的HiLink、海尔的U+、京东的京鱼座等，发布时间主要集中在2013-2017年间。整体来看，除小米生态相对独立外，国外平台和国内平台通过合作协议互通。

3、智能家居行业市场规模

根据CSHIA发布的《中国智能家居生态发展白皮书》，2016-2020年间，我国智能家居市场规模由2608.5亿元增长至5144.7亿元，年均复合增长率达到18.51%。初步统计，2021年中国智能家居行业市场规模约为5800亿元。

行业竞争格局

1、区域竞争：东部地区发展较好

我国智能家居行业企业数量较多，从区域分布来看，企业数量最多的地区为广东省，其次为山东、江苏、浙江、陕西等，东南部地区整体分布更为集中。

从代表性企业分布来看，代表企业主要分布在北京、广东、浙江、山东等地，均为东部省市，具有良好的制造业和新兴技术发展基础，其中广东省拥有华为、格力、欧、美的等多家领先企业，是我国智能家居行业发展的摇篮。

2、企业竞争：米家排名第一

按企业主营业务类型分，我国智能家居行业竞争派系可分为传统家电企业、互联网企业以及其他企业三派。传统家电企业代表有海尔智家、美的集团、格力电器等，具有供应链和销售渠道，制造能力和品牌优势突出;互联网企业代表有小米集团、百度集团、阿里巴巴、华为等，技术和资金实力雄厚;其他企业主要为萤石网络、欧等智能家居专门企业以及其他行业参与者，其中智能家居专门企业业务类型专一，具有较高的成长性，但多为中小型企业，资金需求较大。

根据Maigoo网发布的2022年中国智能家居十大品牌榜，米家MIJIA、海尔智家U-home、美的美居、华为全屋智能、天猫精灵、小度、京鱼座、萤石Ezviz、欧ORVIBO、BroadLink依次为排名前十品牌。

行业发展前景及趋势预测

1、发展趋势：全屋智能、语音交互、信息安全

我国智能家居行业发展趋势主要有全屋智能、语音交互和信息安全三个方向。

全屋智能是我国智能家居行业发展的风向标。IDC发布的《中国全屋智能设备和解决方案市场回顾和展望，2021》报告显示，我国全屋智能市场在产品、技术、服务能力上均呈现快速发展态势，智能家居赛道各领域头部企业纷纷入局全屋智能。

语音交互是我国智能家居行业发展的另一大趋势，目前来看，搭载语音助手的设备产品主要为智能手机和可穿戴设备，但其在智能家居方面也有着非常大的市场潜力。目前小米、百度、阿里等领先企业均已通过以搭载语音助手的智能音箱为中枢的语音控制体系实现智能家居产品的语音控制。

此外，智能家居产品的快速普及、应用场景的不断丰富在给家庭生活带来便利的同时也使得信息安全问题浮出水面。一方面，智能家居设备从传统的接触式操控变为远程网络操控后，网络安全威胁提升;另一方面，智能家居设备与云端、其它智能设备、消费者之间都在频繁交互，集并储存了大量消费者信息，信息泄露风险提升。因此持续提升信息安全水平也将是我国智能家居行业发展的一大趋势。

2、发展前景：政策加持下发展前景向好

我国智能家居行业正处于快速发展期，随着人工智能、5G等技术的应用的愈发成熟、中国智能家居硬件设备的不断发展和消费者需求的提升，预计未来5年我国智能家居行业仍将处于快速发展阶段，到2027年，市场规模有望超过1.1万亿元。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智能家居行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》。