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stm32 nand flash 五大维度看半导体行情真相!库存回暖,缺货涨价缓解 智东西内参
发布时间 : 2025-04-03
作者 : 小编
访问数量 : 23
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五大维度看半导体行情真相!库存回暖、缺货涨价缓解 智东西内参

2021 年半导体行业经历了缺货涨价驱动的景气上行期,大部分公司业绩呈现快速成长。随着 21Q4 产业链整体库存水位的持续提升,以及各晶圆厂资本开支驱动下的产能扩张落地,叠加需求端结构性调整,预计 2022 年供需关系将结构性改善。

本期的智能内参,我们推荐招商证券的报告《半导体行业月度深度跟踪》,追踪半导体产业链最新行情。

来源 招商证券

原标题:

《半导体行业月度深度跟踪》

作者:鄢凡 等

一、服务器及新能源车需求向上,产业链仍供不应求

1、需求端:服务器及新能源车需求向上

智能手机 :1 月中国智能手机市场增速放缓。根据信通院出货量数据,1 月手机出货量 3340.1 万台,同比-17.7%,环比-1%。5G 手机方面,2021 年 1 月国内 5G 手机出货量达 2632.4 万部,同比-3.5%。1 月 5G 手机占同期国内手机出货量为 79.7%%,较 12 月占比的 81.3%下降 1.6pcts。

中国智能手机月度出货量(万部)(至 1 月)

PC/平板电脑 :出货量增速继续下探,疫情以来平板出货量同比首度下滑。根据 IDC 数据,20Q2-21Q1 全球 PC/平板电脑出货量同比加速增长,但 21Q2 同比增速开始明显下滑,21Q4全球 PC 出货量同比增速继续下滑,同比+1.16%/环比+6.93%;21Q4 全球平板出货量同比-14.4%,出现新冠疫情以来首度同比下滑。国内方面看,12 月中国笔记本电脑出货量为 92.02 万台,同比-26.3%/环比-63.2%,同比和环比大幅下降。供给端 PMIC 等零部件供应短缺及物流问题对行业出货量有所影响,此轮因疫情带来的 PC/平板景气周期已步入尾声,短期内全球 PC/平板电脑需求增长预计持续放缓。

全球 PC 季度出货量(百万台)及增速(%)

汽车/新能源车 :新能源汽车增长速度持续保持高位,1 月产量下滑,芯片紧张为制约产能的主要原因。根据中国汽车工业协会数据,1 月中国乘用车销量约 253 万辆,同比+23.78%,环比+4.5%。新能源车产量约 45.2 万辆,同比+133.43%,环比-12.7%。根据 AFS 数据,受缺芯影响,2021 年全球汽车产能减产约 1027.2 万辆,中国市场减产约 198.2 万辆,占比为 19.3%。车用芯片用量大,性能要求高,成为目前制约下游产量的主要原因。

根据高通业绩说明会,其在 FY22Q1 营收 107.0 亿美元,同比+30%/环比+14.8%;净利润 36.9 亿美元,同比+47%/环比+26.4%。其中,汽车业务收入 2.6 亿美元,同比+21%,除数字座舱领域持续助推营收增长外,高通还推出骁龙 Ride 平台打入自动驾驶领域,并已进入通用、宝马等 OEM 供应链。高通预计汽车行业将在今年继续呈现强劲的同比增速。

英伟达则在其业绩说明会上表示:英伟达汽车业务第四季度收入为1.25 亿美元,环比下降 7%,同比下降 14%。全年年收入为 5.66 亿美元,增长 6%。由于基于 Orion 的产品平台陆续开始出货,预计第一季度收入将恢复环比增长,并在 2022 财年下半年出现更大转折。

英伟达季度营收结构情况(百万美元)

服务器 :云厂商资本开支驱动下,服务器出货量同比回升明显。根据 DIGITIMES,21Q4 全球服务器出货量为461.2 万台,同比增长 20%,环比增长 3%。Q4 同比增速明显提升,主因纬颖、英业达、富士康等厂商芯片长短料情况有所缓解。2021 年全年,中美大型云厂商需求强劲,以亚马逊、Google 成长最为明显,两者合计出货量年增近 30%。自疫情以来,各大云厂商的资本开支持续上升均保持较高增速。

全球服务器季度出货量及其增速(2021Q4)

此外,“东数西算”工程的实施,有望在需求上进一步加速我国数据中心的建设,推动服务器出货量的增长。“东数西算”是指通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局。目前,我国数据中心规模已达 500 万标准机架,算力达到 130EFLOPS(每秒一万三千亿亿次浮点运算)。随着数字技术向经济社会各领域全面持续渗透,全社会对算力需求仍十分迫切,预计每年仍将以 20%以上的速度快速增长,算力需求的增长有望带动服务器出货量的提升。

“东数西算”全国布局图

消费电子 :TV 方面,国内 12 月 LCD TV 销量 1229.15 万台,同比下滑 4.6%,环比上升 0.55%,同比增速有所上升,主要受去年同期低基数影响,TV 需求销量仍为较低水平。

LCD TV 销量(百万台)及当月同比(%)

全球智能音箱分季度出货量(万台)及同比

全球可穿戴设备出货量及同比(百万台)

全球可穿戴设备各品牌出货份额

2、库存端:产业链库存处于历史较高水平

全球半导体库存方面,21Q4 全球主要 Foundary 的库存环比依旧保持增长态势,存货周转天数继续增加,处于历史高位;海外 IDM/Fabless 库存绝对金额 21Q4 环比增长,营业成本的同步增加使得存货周转天数保持稳定,无明显上升趋势。总的来看,海外 IDM 存货周转天数仍处低位,海外 Fabless 厂商存货周转天速有所提升。

海外主要 IDM 库存情况

海外主要 Fabless 库存情况

海外主要 Foundry 库存情况

海外主要封测厂商库存情况

分销商:21Q4 主要分销商大厂环比持续加速提升,库存周转天数与存货金额均走入上行通道。根据全球主要电子元器件分销商的库存和库存周转天数数据,18Q3~18Q4 以来全球代理商库存水位整体逐渐降低,存货周转天数相对稳定或小幅提升;2021 年以来全球知名代理商的库存水位环比不断提升,21Q4 分销商大厂合计库存同比增长26.8%/环比增长 8.8%。

3、供给端:产业链供不应求,代工厂动力强劲

从 21Q4 数据来看,主流晶圆厂产能利用率维持满载,产品 ASP 保持季度上升。1)产能利用率:联电和华虹21Q4 产能利用率均维持满载,中芯国际 21Q4 产能利用率为 99.4%接近满载,虽然 21Q4 产能利用率环比小幅下滑,但主要系季节性因素,包括年底检修等影响。根据联电 21Q4 法说会,预计 22Q1 产能利用率维持满载;根据华虹21Q4 法说会,预计 2022 年产品供不应求,8 寸和 12 寸产能利用率均保持满载;根据中芯国际 21Q4 法说会,预计2022 年产能仍存结构性紧缺;2)ASP:由于产能持续紧张,主流代工厂 21Q4 ASP 保持环比提升态势。同时,台积电预计在 2022 年 3 月对产品全线涨价 20%,联电预计 22Q1 环比涨价 5%,中芯国际预计 2022 年 ASP 也将有所提升。综合来看,22Q1 下游需求预计保持结构性旺盛,目前产能整体偏紧,行业景气度仍将维持。

各 Foundry 先进产能利用率

中国台湾主要代工厂平均晶圆 ASP(美元)

产值方面,2021 年,全国规模以上电子信息制造业增加值比上年增长 15.7%,在 41 个大类行业中,排名第 6,增速创下近十年新高,较上年加快 8.0 个百分点;增速比同期规模以上工业增加值增速高 6.1 个百分点,差距较 2020年有所扩大,但较高技术制造业增加值增速低 2.5 个百分点;两年平均增长 11.6%,比工业增加值两年平均增速高5.5 个百分点,对工业生产拉动作用明显。12 月份,电子信息制造业增加值同比增长 12.0%,增速比上年同期提高0.6 个百分点。从月度增速看,整体保持平稳态势。

电子信息制造业和工业增加值增速(年,%)

电子信息制造业和工业增加值增速(月,%)

根据 SEMI 最新报告,全球半导体制造商有望在 2020 至 2024 年期间将 8 寸晶圆厂产能提高 95 万片/月,增长 17%,达每月 660 万片的晶圆产能,创历史新高,资本开支方面,21Q4 全球主流代工厂资本支出环比大幅提升,其中SMIC 21Q4 资本支出大约 21 亿美元,接近 2021 年前三季度支出,华虹和 UMC 全年资本支出虽然受到设备交期一定影响,但华虹 21Q4 资本开支保持环比上升,UMC 部分资本开支转移到 2022 年进行。展望 2022 年,TSMC 资本支出指引为 400-440 亿美元,同比大幅提升 33-46%,SMIC 从 2021 年的 45 亿美元提升至 2022 年的 50 亿美元,UMC 预计从 2021 年的 18 亿美元提升至 2022 年的 30 亿美元,主流代工厂持续扩产。

2016-2021 年晶圆厂季度资本支出(亿美元)

4、价格端: DRAM 上行,NAND Flash 价格跌幅收敛

存储价格方面,今年以来 DRAM 价格持续走高,DXI 价格指数已突破前高。

从供给端看,DRAM 价格上行主要受此前西安疫情影响。12 月 23 日零时西安采用封闭式管理措施,使得美光在西安生产基地的人员编制变得更紧绷,该基地主要开展集成电路装配与测试以及 DRAM 模块制造,致使DRAM 的供应安排发生延误。同时三星电子 21 年 12 月 29 日也宣布,受到疫情和西安封城影响,决定暂时调整在西安半导体厂的生产线运作。

同时,PC 需求有改善的迹象,伴随着云计算厂商资本开支的扩大,以及去年因供应中断而迟延到今年的需求,服务器需求具有较强支撑,推动 DRAM 价格上行。NAND Flash 方面,22Q1 NAND Flash 价格跌幅收敛,我们预计由于多事件扰动带来的供给不确定性,NAND Q2价格有望由下跌转向上涨。根据 TrendForce 数据:

2022 年第一季整体 NAND Flash 合约价跌幅较原先预期的 10~15%,收敛至 8~13%,主要是受到 PC OEM 加单 PCIe 3.0,以及西安封控管理对于 PC OEM 采购议价心态的影响。因此,为避免物流面临风险,采购端也较愿意接受较低的合约价跌幅,以尽快拿到产品。但西安封控管理并没有对当地工厂的产出造成显著的冲击,因为从长期来看,后续合约价走势不会产生太多影响;

此外,WDC(西部数据)日前表示位于日本境内四日市与北上市与 Kioxia(铠侠)合资的 NAND Flash 产线,在 1 月下旬部分物料受到污染。根据 TrendForce 集邦咨询数据,WDC 与 Kioxia 去年第三季的合计市占高达32.5%,因此 WDC 物料污染事件影响重大。预计 Q2 NAND Flash 价格可能转为翻涨 5~10%。

2019-2022 年 DRAM 和 NAND 产值(亿美元)与同比

21Q4-22Q1 各类 DRAM 产品价格涨跌幅预测

功率器件 2 月渠道价格走势持续分化,总体呈现维稳和部分降价趋势。以意法半导体和英飞凌等国际功率大厂为例,根据正能量点电子网价格走势数据,部分热门 MOSFET 和 IGBT 单管价格在 2021 年迎来普涨,21H2 以来涨势减弱,2 月价格走势持续分化,MOSFET 和 IGBT 价格部分出现维稳的趋势,部分继续下降,较少出现进一步涨价的产品。

MCU 渠道价格:ST 部分产品价格上扬,GD 的产品总体保持平稳。2022 年 2 月渠道热门 MCU 产品中,以意法半导体的 STM32 和兆易创新的 GD32 MCU 产品为例,ST 的部分产品价格开始回升,其余部分保持相对平稳,GD 的 MCU 产品总体渠道价格保持平稳。

此外,随着 2022 年的到来,各芯片厂商的涨价公告也逐渐开始生效。瑞萨电子此前因制造、封测的产能紧缺以及原材料的供给问题宣布在 2022 年 1 月 1 日将全线价格调涨 10%。而根据供应链消息,模拟芯片巨头 ADI 也在 1 月 份将产品价格上调 10-20%。同样在 2022 年进行调涨的公司还包括联电、台积电、联发科、东芝、西门子等,涨幅均集中在 3%-20%。

5、销售端:全球半导体销售额续创新高

全球半导体销售额创新高,但同比增速上扬。从全球半导体销售额来看,12 月全球半导体销售额达到 50.85 亿美元,续创历史新高纪录,同比增长 29.9%,其中中国半导体销售额达到 17.16 亿美元,同比增长 28.6%。除日本外,全球所有主要区域市场环比均保持稳步增长。美洲 (5.2%)、欧洲 (0.3%)、亚太地区/所有其他地区 (0.10%)、中国 (0.80%) 的月销售额环比增长,但日本 (-0.3%) 略有下降。2021 年全年看,2021 年全球半导体行业销售额达 5559 亿美元,创历史新高,与 2020 年的 4404 亿美元相比增长 26.2%。从区域分布看,2021 年美洲市场的销售额增幅最大(27.4%),中国仍然是最大的半导体销售市场,2021 年销售额总计 1925 亿美元,同比增长 27.1%。

2021 年欧洲、亚太地区和日本的增幅分别为 27.3%、25.9%、19.8%,销售额也有所增长,与 2021 年 11 月相比,2021 年 12 月的销售额美洲、中国、欧洲和亚太地区均有所增长,但日本增长率下降 0.3%。分产品看,模拟半导体是一种常用于汽车、消费品和计算机的半导体,其年增长率最高,达到 33.1%,2021 年销售额为 740 亿美元;逻辑和内存是销售额最大的半导体类别,其销售额分别为 1548 亿美元和 1538 亿美元,与 2020 年相比,逻辑产品的年销售额增长了 30.8%,而内存产品的销售额增长了 30.9%,包括微处理器在内的微型 IC 的销售额增长了 15.1%,达到 802 亿美元,所有非内存产品的总销售额增长了 24.5%,汽车 IC 的销售额同比增长了 34.3%,达到创历史新高 264 亿美元。

全球半导体销售额(十亿美元)(12 月)

中国半导体销售额(十美元)(12 月)

从集成电路进口额上看,我国集成电路贸易逆差持续扩大。2021 年 12 月,我国集成电路行业进口额为 442.75 亿美元,同比+ 27.2%,出口额为 163.1 亿美元,同比增长 21.0%。贸易逆差为 279.65 亿美元,同比扩大约 31.2%,贸易逆差为 2021 全年最高。

回顾 2021,行业景气带动销售快速增长,预计全球共有 17 家半导体公司销售额超过百亿美元。根据 IC insights 数据,2021 年全球半导体销售额预计超过 100 亿美元的 17 家公司,较 2020 年名单新增 AMD、NXP 和 AnalogDevices 三家公司。总体而言,与 2020 年相比,大型供应商 2021 年的销售额预计将增长 26%。

近日 IC Insights 在更新的 McClean 报告中预测2022 年全球半导体总销售额将达到创纪录的 6806 亿美元,增长 11%,但增速相比于 2021 年的 25%有所放缓。分项数据来看,预计集成电路 2022 年销售额预计达到 5651 亿美元,OSD 销售额预计达到 1155 亿元,同比增速都为11%。同时,Semiconductor Intelligence、VLSI Research、Future Horizons、WSTS 等机构也均给出了 9%-15%的全年增速预测。

二、设备和材料板块景气延续,设计行业表现分化

1、设计/IDM:不同环节景气度出现分化

处理器:2021 年以来,瑞芯微、全志科技等 SoC 赛道公司表现较好,主要因为下游应用驱动,如疫情催化的在线教育、在线办公等拉动平板电脑的需求,扫地机器人、智能家电、智能手表等智能硬件产品升级迭代需求亦驱动 SoC 芯片需求。从瑞芯微、全志科技等公司的毛利率趋势可以看出芯片涨价驱动业绩增长有限,主要系下游 SoC 芯片量的增长带来的业绩增长。以智能座舱为代表的汽车智能化浪潮提升了对高算力 SoC 需求,当前车载娱乐系统智能化需要SoC 主控芯片控制包括仪表盘、中控娱乐屏、车载空调等。

受缺芯浪潮的影响, MCU 供需严重失衡,价格涨幅较大。目前 MCU 缺货呈现结构性变化,消费类 MCU 随着产能释放紧张程度有所缓解,当前车规级MCU 仍呈现紧张态势,车规级芯片大厂意法半导体等产能受疫情冲击严重,当前产能正在逐渐恢复,但是由于车规级芯片验证周期长,供给端弹性弱,所以其产能缓解慢。根据 IC Insights 报告,在供应情况逐渐好转、经济逐渐复苏的 2021 年,汽车 MCU 销售额有望实现 23%的年增长率,创下 76 亿美元的新高,随后 2022 年将增长 14%,2023 年增长 16%。

存储:2 月 DRAM 现货趋势向上,NAND 价格企稳。1 月*DDR4 – 4Gb – 512Mx8 2133/2400 MHz 现货价格涨幅-0.41%,*DDR4 – 8Gb – 1Gx8 2133/2400 MHz 现货价格涨幅+0.74%。2 月,NAND 价格下行趋势逐渐企稳,其中 TLC 闪存128G、256G、512G 产品涨幅分别为 0.%、0%、0.73%。

DDR4/4GB/256Mx16 合约均价为 2.52 美元,与 11 月持平;DRAM:DDR3/2GB/128Mx16 合约均价为 2.27 美元,较上月上升 0.02 美元;DRAM:DDR3/4GB/256Mx16,合约均价为 2.52 美元,较上月上升 0.02 美元。DRAM 12 月合约均价整体保持稳定。NAND Flash:128Gb 16Gx8 MLC、NAND Flash:32Gb 4Gx8 MLC、NAND Flash:64Gb 8Gx8 MLC 合约均价分别为 4.81、3.00、3.44 美元,均与 11月持平。

2、代工:景气度仍然处于较高水平

从台股主要代工厂月度数据看,台积电 1 月营收 1721 亿新台币,同比增长 35.8%,环比上升 10.8%。联电 1 月合并营收 204.7 亿新台币,同比增长 32%,环比+1%。

台积电于 1 月 13 日发布 2021 年第四季度财报,四季度营收 4381.89 亿新台币,环比+5.7%/同 比+21.2%,净利润 1663.73 亿新台币,环比+6.3%/同比+16.5%。在过去的 3 年里,公司的资本支出从 2019 年的149 亿美元增加到 2021 年的 300 亿美元,收入从 2019 年的 346 亿美元增加到 2021 年的 568 亿美元,每股收益增长 1.6-1.7 倍。作为世界上最大的产能供应商,公司预计 2022 年半导体市场(不包括内存)增速为 9%,晶圆代工行业增速为 20%,TSMC 以美元计收入增速为 25%以上,预计未来几年公司的收入 CAGR(以美元计算)在 15%到 20%之间,主要由智能手机、HPC、IoT 和汽车这四个平台产生。

台积电分季度营收情况(亿美元)

3、封测:营收增速下滑,在中长期受益于产能扩张

封测行业与半导体行业景气周期相关度高,封测板块有望受益于此轮上行周期,业绩主要驱动力来自两方面,一方面是产能利用率提升以及产能扩张即量增,另一方面是封测涨价带动盈利能力改善。海外个股方面,全球最大规模封测业企业日月光 1 月营收 185 亿新台币,同比增长 9%,公司需求端持续保持强劲,供不应求维持,日月光订单已延伸至 2022 年,长约已签订至 2023 年,增长态势有望继续保持;捷敏 1 月营收 4.49亿新台币,同比增长 21%,营收同比增速则较为稳定。

根据日月光 21Q4 季报,其第四财季营收 1729.36 亿新台币,环比+15%,同比+16%;净利润 309.16 亿新台币,环比+118%,同比+208%。21Q4 公司 ATM 业务营收同环比均实现增长,略高于此前预期,原因是客户装载量高于预期。EMS 业务方面,21Q4 营收环比与同比均实现正向增长,但由于元件和芯片短缺,某些 SiP 产品的生产周期更加均匀分布在第三和第四季度。部分生产将推迟到 2022 年第一季度。因此,同比增长百分比略有下降。

4、设备和材料:订单饱满,关注设备国产化替代趋势

设备和材料受益于晶圆厂扩产建设,同时国内晶圆厂建设明显加快,有利于设备和材料的国产化,另外,中美贸易摩擦也助推了设备和材料国产化的进程,从长期看,国内设备和材料公司国产替代空间广阔。

半导体材料中市场规模较大的是硅片,硅片企业月度数据方面,1 月环球晶圆实现营收 52.2 亿新台币,同比增长15%;中美晶实现营收 59.4 亿新台币,同比增长 21%;台胜科实现营收 12.3 亿新台币,同比增长 23%;合晶实现营收 10.19 亿新台币,同比增长 34%。

ASML 于 01 月 19 日发布 2021 年第四季度财报,四季度营收 49.86 亿欧元,同比+17.21%/环比-4.87%,净利润17.74 亿欧元,同比+31.31%/环比+1.95%。公司预测,22 年 Q1 收入可能会下降,预计剩余季度的收入将显著增加。全年预计同比净销售额增长 20%左右,不包括 2022Q4 的 6 台 EUV 快速出货的收入,包含后增长率为 25%。EUV:预计出货约 55 台,其中 6 台的收入将在 23Q1 确认,2022 年 EUV 预期营收约为 78 亿欧元。DUV:预计干式和浸没式都会迎来显著增长,预计非 EUV 系统的收入增长将超过 20%。

ASML 分季度营收情况(亿美元)

行业动态方面,俄乌冲突可能引起半导体材料的供给问题。根据 NH Investment & Securities 报告,氖是芯片制程所需激光的关键材料,主要用于半导体光刻技术,特别是深紫外光刻技术(DUV)。乌克兰拥有全球高达 70%的氖生产量,而美国芯片等级的氖有 90%来源于乌克兰。钯则有 35%来自俄罗斯,该材料主要用于传感器、内存等产品。俄乌之间的冲突,可能导致氖、氩及氪等惰性气体的供给受到干扰,也可能导致氖出口中断,推升晶圆价格,加剧全球晶圆紧缺态势。

5、EDA/IP:销售额持续保持提升态势,续创历史新高

EDA 行业是集成电路产业的基石,我国 EDA 领域的自主可控是大势所趋,未来 EDA 的国产替代是一个重要的趋势,建议关注 EDA 上市公司概伦电子和拟上市公司华大九天、广立微等。

FY22Q1,Synopsys 业绩再创新高,营收净利润增速大幅提升。公司 2022 财年第一季度营收为 12.70 亿美元,同比+31%,环比+10%;净利润为 3.13 亿美元,同比+93%,环比+56%。受益于下游芯片设计、制造厂商的强劲需求,公司营收净利润在 FY2022Q1 强势增长。公司在各个垂直领域均不断加大投资力度,并从先进芯片、系统设计和软件的复杂性提升中持续受益。

三、行业动态:上海大力度新政,国外巨头忙收购

1、西安封锁扰乱 DRAM/NAND 生产,价格跌幅或缩小至 8%

电子时报 1 月 19 日消息,韩国投资机构 KB Securities 最新报告指出,中国西安的封锁措施应该会扰乱物流和DRAM/NAND 生产。因此看到 2022 年上半年供需动态改善,这应该会改善芯片价格的前景。据该机构分析,三星电子已开始降低其西安工厂的晶圆投入,美光工厂的产能利用率也在下降,DRAM 封测产线的工人已减少到正常水平的 50%。相较于市场研究中心预测的季度降幅为 10-15%,KB Securities 预计第二季度 DRAM 价格将下降 8%左右。

2、上海集成电路新政!28nm 流片补贴 30%、国产 EDA 补贴 50%;首轮流片、首台设备、首批材料优化支持

1 月 19 日消息,上海市政府近期印发了《新时期促进上海市集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》。《若干政策》自 2022 年 1 月 1 日起实施,有效期为 5 年。《若干政策》主要包括 6 个方面 25 条核心政策措施。6 个方面为人才支持政策、企业培育支持政策、投融资支持政策、研发和应用支持政策、长三角协同创新支持政策及行业管理支持政策。

企业培育支持政策方面,对于符合以下条件的集成电路和软件重大项目,上海市战略性新兴产业专项资金将进一步加大支持力度:对于零部件、原材料等自主研发取得重大突破并实现实际销售的集成电路装备材料重大项目,支持比例为项目新增投资的 30%,支持金额原则上不高于 1 亿元;对于 EDA、基础软件、工业软件、信息安全软件重大项目,项目新增投资可放宽到不低于 5000 万元,支持比例为项目新增投资的 30%,支持金额原则上不高于 1 亿元;对于符合条件的设计企业开展有利于促进本市集成电路线宽小于 28 纳米(含)工艺产线应用的流片服务,相关流片费计入项目新增投资,对流片费给予 30%的支持,支持金额原则上不高于 1 亿元。

3、IC Insights:预计 2022 年全球 IC 市场增长 11%,达 5651 亿美元

科创板日报 1 月 18 日讯,据 IC Insights 发布的行业快报,继 2021 年劲增长 26%和 2020 年跃升 13%之后,预计今年 IC 市场将增长 11%,达到 5651 亿美元的历史新高。如果达成,这将意味着 IC 行业 25 年来首次连续三年实现两位数增长。

4、中国半导体 2024 年市占率将升至 17%

1 月 18 日,韩国媒体援引美国半导体协会报告指出,到 2024 年中国半导体企业的总销售额将达到 1160 亿美元,市场占有率将从 2020 年的 9%上升到 17%,年复合增长率达 30%。数据显示,在外部经济环境压力下,中国半导体产业仍持续成长。而美国半导体产业 2015 年市占率约 50%,到 2024 年却会降低到 40%以下。目前中国总计有 28座半导体工厂正在建设,投资金额达 260 亿美元。

5、2022 年第一季整体 NAND Flash 价格跌幅收敛至 8~13%

TrendForce 集邦咨询表示,2022 年第一季整体 NAND Flash 合约价跌幅较原先预期的 10~15%,收敛至 8~13%,主要是受到 PC OEM 加单 PCIe 3.0,以及西安封控管理对于 PC OEM 采购议价心态的影响。因此,为避免物流面临风险,采购端也较愿意接受较低的合约价跌幅,以尽快拿到产品。但西安封控管理并没有对当地工厂的产出造成显著的冲击,预计对后续合约价走势不会产生太多影响。

6、英特尔反竞争案胜诉,欧盟法院撤销 10.6 亿欧元罚款

1 月 27 日消息,根据一份公开声明显示,位于卢森堡的欧盟普通法院于当地时间 26 日撤销了欧盟执行委员会对美国芯片制造商英特尔(Intel)的 10.6 亿欧元罚款,认定欧盟未能充分证明此案中关键的反竞争行为。在这笔欧盟史上第 4 高额的罚款祭出 12 年后,位于卢森堡的欧盟普通法院(General Court)做出无效裁决,不过,欧盟执委会可能将向最高法院提出上诉。

7、SEMI:半导体设备出货创历史记录,需求前所未有

国际半导体产业协会(SEMI)昨(26)日公布去年 12 月北美半导体设备制造商出货金额报告,虽然呈现小幅月减,但仍为历史次高,去年总出货金额来到创纪录的 429.92 亿美元,年增 44.3%,凸显半导体市况火热,厂商也积极添购设备扩产。SEMI 统计,去年 12 月北美半导体设备制造商出货金额为 39.2 亿美元,月减 0.5%,不过年增率仍高达 46.1%。SEMI 执行长 Ajit Manocha 指出,北美半导体设备制造商出货金额于去年 11 月创新高,去年 12 月虽然小幅月减,但仍显得强劲,达历史次高纪录。去年也是历来首次一年之中,每个月北美半导体设备制造商出货金额都超过 30 亿美元,而且在年底时,已经接近 40 亿美元大关,显示出史无前例的强劲市场需求。

8、上海将加大力度布局车规级芯片生产,解决“缺芯”问题

近日,在上海市十五届人大六次会议闭幕后,上海市政府在世博中心举行记者招待会。上海市市长龚正与记者见面,并回答媒体提问。在回答关于新能源汽车发展的问题时,龚正表示,当前汽车正从单纯的交通工具向移动智能终端储能单元和数字空间转变,所以新能源汽车也是汽车产业发展的重要方向。上海对此高度重视,正加快打造具有全球影响力的新能源汽车发展高地。上海新能源汽车已进入快速发展新阶段,去年产值突破 1600 亿元,同比增长200%;产量达到 55 万辆,同比增长 70%;全市累计使用的新能源汽车超过 67 万辆,其中去年超过 25 万辆,占新车销售 43%。上海也是全国新能源汽车保有量最多的城市,目标到 2025 年全市新能源汽车产量超过 120 万辆,产值突破 3500 亿元,建成满足 125 万辆以上电动汽车充电需求的充电网络。

9、超威收购赛灵思最新进展

1 月 27 日,国家市场监管总局网站发布关于附加限制性条件批准超威半导体公司收购赛灵思公司股权案反垄断审查决定的公告。公告称,市场监管总局收到超威半导体公司(以下简称超威)收购赛灵思公司(以下简称赛灵思)股权案(以下简称本案)的经营者集中反垄断申报。经审查,市场监管总局决定附加限制性条件批准此项经营者集中。

10、2021 年全球十大半导体采购商公布:华为采购额下滑 32.3%,排名跌至第七

近日,市场研究机构 Gartner 公布了最新的研究报告显示,虽然半导体短缺和 COVID-19 大流行扰乱了 2021 年全球原始设备制造商 (OEM) 的生产,但 2021 年全球 OEM 的半导体采购总额仍然保持了 25.1%的增长,达到了5834.77 亿美元。Gartner 研究总监 Masatsune Yamaji 表示:“半导体供应商在 2021 年出货了更多芯片,但 OEM的需求远强于供应商的产能。”半导体短缺使 OEM 不仅无法增加汽车的产量,还无法增加各种电子设备类型的产量,包括智能手机和视频游戏机。然而,半导体短缺也显著地推动了半导体售价的提高,这意味着 2021 年 OEM 在半导体采购上的花费比往年要多得多。

11、英伟达收购 Arm 正式宣告失败!Arm 任命 Rene Haas 为新任 CEO:为赴美 IPO 做准备

2022 年 2 月 8 日下午,英伟达(NVIDIA )和软银集团公司(以下简称“软银”)宣布,由于监管等挑战,尽管双方都做出了善意的努力,还是决定终止英伟达对软银旗下 Arm 的收购。软银将准备推动 Arm 独立 IPO 上市。软银还宣布,将与 Arm 合作,开始准备在截至 2023 年 3 月 31 日的财政年度内成功推动 Arm 的 IPO。软银相信 Arm 的技术和知识产权将继续推动移动计算和人工智能的发展。

12、450 亿欧元!《欧洲芯片法案》正式公布:目标 2030 年芯片产能占全球 20%

2 月 9 日消息,当地时间周二,欧盟委员会官网正式公布了酝酿已久的《欧洲芯片法案》(A Chips Act for Europe)。根据该法案,欧盟将投入超过 450 亿欧元公共和私有资金,用于支持欧盟的芯片制造、试点项目和初创企业,以提升欧洲在全球芯片制造市场的份额,降低对于亚洲及美国的依赖。

13、铠侠芯片产线污染!工厂停产

2 月 10 日,铠侠发布公告称,由于生产过程中使用的原材料受到了污染,自 2022 年 1 月下旬以来,位于日本四日市和北上市的工厂生产业务受到了影响!铠侠强调,目前公司正努力采取各种措施弥补,争取早日恢复正常生产。同时会尽最大努力减少对客户的影响。目前推测的原因是 BiCS Flash 生产过程中使用了含有杂质的原材料,这将影响 3D NAND 闪存的出货。据铠侠的重要客户西部数据表示,目前西部数据评估该公司至少 6.5 exabytes 的闪存被污染。暂时还不清楚,是否有涉及已经出货的产品,因为最终很可能会召回产品。虽然双方都没有详细说明事件的细节,但鉴于此事的严重性,对市场上 SSD 的供应影响可能会很快显现。

14、AMD 拿下 25.6%的 x86 CPU 市场,创 15 年来新高!Arm 处理器在 PC 市场份额已达 9.5%

近日,据市场研究机构 Mercury Research 公司发布的 2021 年第四季度全球 CPU 市场份额报告显示,在全球 x86CPU 市场中,AMD 的市场份额已经连续 11 个季度增长,达到了 25.6%,创下了 15 年以来的的新高。虽然竞争对手英特尔在 2021 年第四季度重新夺回了部分桌面及笔记本电脑处理器市占率,但仍挡不住 AMD 的增长态势。从2021 年第四季度整个 x86 CPU 市场来看,总体的出货量和所有细分市场所产生的收入都创下了历史新高,x86CPU 的收入增长高达 10%达到了 740 亿美元,无论 Intel 还是 AMD 最终都将从中受益不少。其中,英特尔的市场份额为 74.4%,环比下滑了 1 个百分点,同比下滑了 3.9 个百分点;AMD 的市场份额为 25.6%,环比增长了 1 个百分点,同比增长了 3.9 个百分点,创下 15 年来新高。上次 AMD 在 X86 市场占比取得新高还是在 2006 年,当时其市场占比达到了 25.3%。

15、8 英寸产能续紧,缺货态势 2023 下半年有望缓解

据 TrendForce 集邦咨询研究,2020~2025 年全球前十大晶圆代工厂的 12 英寸约当产能年复合增长率约 10%,其中多数晶圆厂主要聚焦 12 英寸产能扩充,CAGR 约 13.2%;8 英寸方面因设备取得困难、扩产不符成本效益等因素,晶圆厂多半仅以产能优化等方式小幅扩产,CAGR 仅 3.3%。需求方面,8 英寸主要产品 PMIC、Power discrete 受到电动车、5G 智能手机、服务器等需求带动,备货动能不坠,导致 8 英寸晶圆产能自 2019 下半年起呈现严重供不应求。因此,为解决 8 英寸产能争夺问题,部分产品转进 12 英寸生产的趋势逐渐浮现,不过整体 8 英寸产能若要有效缓解,仍须待主流产品大量转进至 12 英寸厂制造,预估该时间约在 2023 下半年至 2024 年。

16、英特尔宣布以 54 亿美元收购 Tower 半导体(Tower Semiconductor)

2 月 15 日,英特尔公司和领先的模拟半导体解决方案代工厂 Tower 半导体(Tower Semiconductor)宣布达成最终协议。根据协议,英特尔将以每股 53 美元的现金收购 Tower 半导体(Tower Semiconductor),总企业价值约为 54亿美元。此收购大力推进了英特尔的 IDM2.0 战略,进一步扩大英特尔的制造产能、全球布局及技术组合,以满足前所未有的行业需求。

17、AMD 完成对赛灵思的收购,交易总价约 500 亿美元

当地时间 2022 年 2 月 14 日,处理器大厂 AMD 宣布以全股份交易(all-stock transaction)方式完成对赛灵思(Xilinx)的收购。该交易总价值约为 500 亿美元。此项收购于 2020 年 10 月 27 日宣布,收购完成后,通过显著扩大的规模和领先的计算、图形和自适应 SoC 产品组合,打造了行业高性能和自适应计算的领导者。AMD 预计此项收购将在第一年增加非 GAAP 利润率、非 GAAP 每股收益和自由现金流。

18、315.68 亿,又一座 12 英寸晶圆厂在路上

近日,联电发布公告称,董事会通过在新加坡 Fab12i 厂区扩建一座崭新的先进晶圆厂计划。据官方介绍,联电这座全新的晶圆厂(Fab12i P3)将是新加坡最先进的半导体晶圆代工厂之一,总投资金额为 50 亿美元(约合人民币315.68 亿元),提供 22/28 纳米制程,新厂第一期的月产能规划为 30,000 片晶圆,预计于 2024 年底开始量产。

19、英飞凌投资 20 亿欧元扩产

英飞凌宣布,将投资超 20 亿欧元在马来西亚居林工厂建造第三个厂区,以大幅增加产能,新厂区主要涉及外延工艺和晶圆切割等关键工艺,将于 6 月开始施工,预计第一批晶圆将于 2024 年下半年下线。

20、兆易创新 GD5F 全系列 SPI NAND Flash 通过 AEC-Q100 车规级认证

全国产化 38nm SPI NAND Flash — — GD5F全系列已通过AEC-Q100 车规级认证。该系列包含GD5F1GQ5/GD5F2GQ5/GD5F4GQ6 产品,覆盖 1Gb~4Gb 容量,从设计研发、生产制造到封装测试所有环节,均采用国内供应链。

21、 晶圆厂扩产带来硅片供不应求

2021 年全球有 19 座高产能晶圆厂进入建设期,另有 10 座晶圆厂将于 2022 年动工,由于一座晶圆厂月产能动辄 3、5 万片硅片起,对硅片用量也随之直线上升,但在市场供给有限、新产能还来不及开出的情况下,促成了一波硅片涨价潮。

22、2021 年第四季 NAND Flash 总营收季减 2.1%

2021 年第四季 NAND Flash 位元出货量季成长仅 3.3%,较第三季近 10%明显收敛;平均销售单价则下跌近 5%,整体产业营收达 185 亿美元,季减 2.1%。主因为各项产品采购需求下降,市场转向供过于求,导致合约价开始转跌。2021 年第四季除了 enterprise SSD 因上游零部件供应不足而供应受限,致使价格小幅上涨外,其余产品如 eMMC、UFS、client SSD 等皆为下跌。

23、捷捷微电二期扩产

全资子公司捷捷半导体有限公司“功率半导体 6 英寸晶圆及器件封测生产线”建设项目,除了可以扩大现有防护器件的产能,我们还会做一些更高端的二极管,二期也会做一些 IGBT 小信号的模块。该项目目前已开工建设,项目达产后预计可形成 6 英寸晶圆 100 万片/年及 100 亿只/年功率半导体封测器件的产业化能力。

智东西 认为,展望 2022年预计半导体需求结构或将进一步分化,同时随着国内外晶圆制造产能的逐渐提升,供需关系亦将得到缓解,叠加产业链整体库存逐季提升且处于高位,在此背景下半导体行业景气度将边际弱化。随着成熟制程持续扩张、自主化持续提升,设备与材料仍将是2022 年强主线。

STM32单片机学习笔记(超详细整理143个问题,学习必看)

1、AHB系统总线分为APB1(36MHz)和APB2(72MHz),其中2>1,意思是APB2接高速设备

2、Stm32f10x.h相当于reg52.h(里面有基本的位操作定义),另一个为stm32f10x_conf.h专门控制外围器件的配置,也就是开关头文件的作用

3、HSE Osc(High Speed External Oscillator)高速外部晶振,一般为8MHz,HSI RC(High Speed InternalRC)高速内部RC,8MHz

4、LSE Osc(Low Speed External Oscillator)低速外部晶振,一般为32.768KHz,LSI RC(Low Speed InternalRC)低速内部晶振,大概为40KHz左右,提供看门狗时钟和自动唤醒单元时钟源

5、SYSCLK时钟源有三个来源:HSI RC、HSE OSC、PLL

6、MCO[2:0]可以提供4源不同的时钟同步信号,PA8

7、GPIO口貌似有两个反向串联的二极管用作钳位二极管。

8、总线矩阵采用轮换算法对系统总线和DMA进行仲裁

9、ICode总线,DCode总线、系统总线、DMA总线、总线矩阵、AHB/APB桥

10、在使用一个外设之前,必须设置寄存器RCC_AHBENR来打开该外设的时钟

11、数据字节以小端存储形式保存在存储器中

12、内存映射区分为8个大块,每个块为512MB

13、FLASH的一页为1K(小容量和中容量),大容量是2K。

14、系统存储区(SystemMemory)为ST公司出厂配置锁死,用户无法编辑,用于对FLASH区域进行重新编程。所以我们烧写程序务必选择BOOT1 = 0,这样通过内嵌的自举程序对FLASH进行烧写,比如中断向量表和代码

15、STM32核心电压为1.8V

16、STM32复位有三种:系统复位、上电复位、备份区域复位。其中系统复位除了RCC_CSR中的复位标志和BKP中的数值不复位之外,其他的所有寄存器全部复位。触发方式例如外部复位、看门狗复位、软件复位等;电源复位由于外部电源的上电/掉电复位或者待机模式返回。复位除了BKP中的寄存器值不动,其他全部复位;备份区域复位的触发源为软件复位或者VDD和VBAT全部掉电时。

17、单片机复位后所有I/O口均为浮空输入状态

18、68个可屏蔽中断通道,16个可编程优先级,16个内核中断,一共68+16=84个中断。103系列只有60个中断,107系列才有68个中断

19、系统启动从0x00000004开始,0x000 0000保留

20、(NestedVectored Interrupt Controller)NVIC嵌套向量中断控制器,分为两种:抢先式优先级(可嵌套)和中断优先级(副优先级,不能嵌套)。两种优先级由4位二进制位决定。分配下来有十六种情况:

21、0号抢先优先级的中断,可以打断任何中断抢先优先级为非0号的中断;1号抢先优先级的中断,可以打断任何中断抢先优先级为2、3、4号的中断;……;构成中断嵌套。如果两个中断的抢先优先级相同,谁先出现,就先响应谁,不构成嵌套。如果一起出现(或挂在那里等待),就看它们2个谁的子优先级高了,如果子优先级也相同,就看它们的中断向量位置了。原来中断向量的位置是最后的决定因素!!!!

22、上电初始化后AIRC初始化为0,为16个抢先式优先级,但是由于所有的外部通道中断优先级控制字PRI_n为0,所以抢先式优先级相同,此时就不能嵌套了

23、NVI中有ISER[2](Interrupt Set-Enable Registers),ICER[2](Interrupt Clear-Enable Registers),ISPR[2](Interrupt Set-Pending Registers),ICPR[2](Interrupt Clear-Pending Registers),IABR[2](Active Bit Registers),IPR[15](InterruptPriority Registers)定义。其中ISER和ICER分别为中断使能和中断失能寄存器,都是写1来使能/失能中断的。为什么写1?为什么不采用一个寄存器而用两个寄存器来表示中断使能/失能状态?由于硬件,写0比较复杂,并且可能造成其他位的状态改变,所以用1来表示打开或者关断是比较合理的

24、中断标志位需要手动清除

25、配置外围器件的一般步骤:1、打开端口时钟。2、定义初始化结构体并初始化。3、调用

26、串口的奇偶校验:如果是奇偶校验,那么USART_InitStructure.USART_WordLength= USART_WordLength_9b;这个数据的长度必须设定为9位!

27、ADC的规则组可以自定义转换通道顺序和转换的通道个数。在实际应用中,有时候希望有一些特别的通道具有很高的优先权,需要在规则组进行转换的时候强制打断,进行另一个通道的转换,这样一组通道,叫做注入组。

28、定时器的输出比较模式:Timing(冻结,什么都不做,普通定时),Active(OCxREF输出高电平有效),Inactive(OCxREF输出低电平),Toggle(比较成功后翻转电平)。

29、STM32的定时器从0开始计数,满足一些条件,给出标志位(比如匹配成功、时间更新、溢出等)然后从0开始计数。这一点和51不同。

30、OCx=OCxREF+极性

31、自动装载寄存器和影子寄存器:前者相当于51当中的溢出设定数值。而影子寄存器顾名思义是影子,就是寄存器的另一分copy。实际起作用的是影子寄存器,而程序员操纵的则是自动装载寄存器。如果APPE位使能,表明自动装载寄存器的值在下一次更新事件发生后才写入新值。否则,写入自动装载寄存器的值会被立即更新到影子寄存器。

32、RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4);PCLK1的4分频给定时器基准时钟

33、定时器配置:RCC、NVIC、GPIO(OC输出或者PWM)、TIMx

34、通用定时器可以输出4路不同的PWM,高级定时器可以输出4路不同的PWM外,还可以输出3路互补的PWM信号(驱动三相电机),一共有7路。这样算出来STM32可以产生30路PWM=7*2+4*4

35、

36、高级定时器时钟源挂在了APB2上,而通用定时器挂在APB1上。AHB(72mhz)→APB1分频器(默认2)→APB1时钟信号(36mhz)→倍频器(*2倍)→通用定时器时钟信号(72mhz)。如果APB1没有分频,那么通用定时器的时钟信号频率就直接等于APB1的时钟频率,没有上述的倍频器*2过程。TIM_SetAutoreload()用来改变PWM的频率,TIM_SetCompare1()用来改变占空比

37、有刷电机一般启动力矩大一些,无刷电机启动力矩小,运行起来力矩大。有刷电机采用电刷机械电流换向,而无刷电机则通过霍尔传感器测出转子的电流来判断电机的运动位置和方向,返回给控制回路。

38、死区是必须要有的,因为这涉及到电路的短路问题。晶闸管在换向的时候需要死区时间来彻底关断线路

39、刹车功能用来在控制回路出现问题时,硬件自动给予外部电机进行紧急刹车制动,反应在PWM上持续给出一个固定的占空比?(三相驱动也是?)

40、PWM输出最好采用PWM模式,其他的比较输出模式相位会慢慢改变,不精准

41、对FLASH的读写需要先解锁后加锁。FLASH写0容易,写1难。

42、下载程序有两种方式,一种为ICP(在线编程),适用于JTAG或SWD协议下的烧写程序。另一种成为IAP(在应用编程),适用于很多接口(USB,串口,CAN)下载到存储器中,IAP允许在程序运行时重新烧写FLASH

43、FLASH分为主存储器(这里放置用户的程序代码)和信息块(启动代码),除此之外,还有一部分叫做系统存储器,这一块用户不可操作,为ST公司出产后固化,为系统的上电自举程序

44、FLASH在写的时候,一定不能读,如果有读操作,那么将会锁住总线

45、对FLASH操作时,必须打开HIS

46、STM32有两种看门狗(IWDG独立看门狗《独立时钟》,WWDG窗口看门狗《由APB1分频而来》)

47、SPI的的最高频率为36MHz(fpclk/2)

48、 TIM1和TIM8高级定时器在输出PWM时,需要配置一下主输出功能(CtrlPWMOutputs)才能输出PWM。其他的通用定时器不需要这样配置。但是TIM6和TIM7没有PWM输出功能。

49、Code为程序代码部分

RO-data 表示程序定义的常量(如:const temp等);

RW-data 表示已初始化的全局变量

ZI-data 表示未初始化的全局变量,以及初始化为0的变量

Code, RO-data,RW-data..............flash

RW-data, ZIdata...................RAM

初始化时RW-data从flash拷贝到RAM

50、STM32F103ZET6有144个引脚(Z为144),其中,可用IO口为112个(7X16=112,ABCDEFG口)

51、ARM公司只生产内核标准,不生产芯片。ST、TI这样的公司从ARM公司那里购买内核,然后外加自己的总线结构、外设、存储器、始终和复位、I/O后就组成了自己的芯片。

52、CMSIS标准用于在向上的用户层和下面的硬件层交换信息。这个架构当然可以自己定义,但是这样的话就会没有标准。所以强制使用CMSISI标准来设计芯片。通俗点的讲就是系统初始化的函数名称CMSIS定义为SystemInit(),GPIO_ResetBits()等

53、端口复用和端口重映射是两个概念:前者在使能其对应的端口和对应的功能时钟即可。后者需要打开AFIO时钟,然后进行端口的重映射GPIO_PinRemapConfig()

54、下载程序只能使用串口1,在硬件设计时一定要注意!

55、J-TAG调试频率一般设定为2MHz,而SWD调试频率可以设定为10MHz

56、SysTick的中断实现可以有两种方式:循环等待和中断法。推荐用循环等待,中断法可能会出问题而且占用资源。

57、部分I/O引脚是5V兼容的。单个I/O的最大驱动电流和灌入电流均为25mA。整个芯片的电流为150mA

58、KEIL支持位段操作,可以利用C语言中的位段知识定义位段结构体,然后对单独的寄存器进行单独的位操作。

59、关于内部上下拉电阻的设置:如果外部的按键另一头接地,那么需要设置成上拉电阻。(理由是当没有按下按键时,由于上拉,输入为高电平;按下时,由于外部接地,输入为低电平。)同理,如果外部的按键另一头接高电平,那么需要设置成下拉电阻。

60、串口中断TXE和TC的区别:其实很明显,一个是发送寄存器空标志,一个是发送完成标志。因为串口在发送的时候首先需要把发送寄存器中的数据移位到移位寄存器(影子寄存器)后再串行发送出去。所以当发送寄存器DR空时说明现在可能正在往外面发送数据,数据可能还没有发送完。但是发送完成不一样,他是在移位寄存器将本次数据全部移位完成后设置的标志位(也就是发送完了停止位)。这么看来:TXE允许程序有更充裕的时间填写TDR寄存器,保证发送的数据流不间断。TC可以让程序知道发送结束的确切时间,有利于程序控制外部数据流的时序。

61、窗口看门狗顾名思义有一个窗口,这个窗口的横坐标为时间,意思是在指定的时间范围内刷新寄存器,否则单片机复位。窗口的上限由人来设定W[6:0],下线定死为0x40Twwdg=(4096×2^WDGTB×(T[5:0]+1)) /Fpclk1;Twwdg为超时时间ms,Fpclk1为APB1时钟KHz,

62、TIMx通用定时器有4个独立通道,分别可以用来作为:输入捕获、比较输出、PWM生成、单脉冲模式输出。

63、定时器的时钟来源有4个:内部时钟(CK_INT),外部时钟模式1(TIx),外部时钟模式2(ETR),内部触发模式(ITRx,这个用来定时器的同步)

64、定时器中断溢出更新时间:Tout=((arr+1)*(psc+1))/Tclk,ARR为自动装载寄存器(1~65535)、PSC为分频系数,TCLK为输入时钟频率(Mhz)

65、PWM1和PWM2模式的区别仅在于相位的180度。前者高电平时,后者低电平。感觉好鸡肋,OCxREF极性就可以实现这个功能。

66、定时器输入捕捉有一个滤波器,顾名思义滤波器起到的就是滤波的作用,在捕捉外部信号时,信号可能不稳定,此时需要滤波:当检测到有外部输入时,需要再连续采样N次如果确定为高电平/低电平,则触发响应中断(如果开启了的话)。

67、电容触摸屏原理:通过充放电的曲线不同来检测是否被按下。实际的实验过程中,TPAD可以用一块覆铜区域来替代,通过电容的充放电常数来确定是否按下。

68、OLED,即有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode),又称为有机电激光显示(Organic Electroluminesence Display,OELD)。下图为OLED的GRAM与屏幕的对应表

PAGE2单独列出来:

69、USART可以操纵SPI设备。不过最大频率只有4.5MHz

70、使用I/O口时应该注意的问题

71、ADC的Vref+和Vdda与VSS,Vref-一定要加高质量的滤波电容,切靠近单片机。

72、ADC分为规则组和注入组,前者有16个通道,后者有4个通道。并且16个通道公用一个数值寄存器,注入组的4个通道分别有一个数值寄存器。

73、采样频率越高,输入阻抗要求越小。

74、Stm32进入中断的最短周期为6个周期

75、

76、

77、FSMC,即灵活的静态存储控制器。能够与同步或异步存储器和16位PC存储器卡接口,STM32的FSMC接口支持包括SRAM、NANDFLASH、NORFLASH和PSRAM等存储器。

78、平时所说的U盘里的FLASH存储器有两种类型:NANDflash和NOR flash。

NAND FLASH

NOR FLASH

不能直接运行里面的代码

可以直接运行里面的代码

写入和擦除速度快

写入和擦除速度慢

读取速度稍慢

读取速度稍快

擦写周期100万次

擦写周期10万次

成本低,容量高

成本高,容量低

一般为串行接口

有SRAM接口

79、TFT在操作时,可以当作外部SRAM来操作,这样的话,如果单片机有FSMC接口,就可以使用NORFLASH的SRAM接口去控制,速度非常快。

80、Stm32的的FSMC有4个256MB的存储块,一共寻址1GB的外部存储器空间。

81、在STM32内部,FSMC的一端通过内部高速总线AHB连接到内核Cortex-M3,另一端则是面向扩展存储器的外部总线。内核对外部存储器的访问信号发送到AHB总线后,经过FSMC转换为符合外部存储器通信规约的信号,送到外部存储器的相应引脚,实现内核与外部存储器之间的数据交互。

82、FSMC中的DATASET和ADDSET的设置需要参看外部存储器的时序图来确定。一般而言,DATASET指的是数据建立时间,也就是读/写信号开始到读/写信号停止(上升沿存储数据)的持续时间。(一般来说写比读快!)。而ADDSET指的是地址建立时间,指的是片选之后到读/写操作之前的时间,这是针对SRAM来说的,如果操纵的是TFT,不存在地址线,所以此时的ADDSET就是读/写信号结束到RS电平的转换时间。

83、

84、

85、FSMC的三个配置寄存器:FSMC_BCRx(片选控制配置)、FSMC_BTRx(片选时序)、FSMC_BWTRx(片选写时序)。

86、RTC时钟配置必须要用到BKP寄存器,BKP寄存器在单片机复位、电源复位、待机唤醒模式下是不会更改值的,他的供电由VDD供电,VDD被切断后自动切换至外部的VBAT供电。

87、要修改BKP寄存器的值,必须取消其写保护的标志。BKP寄存器在上电时自动写保护。

88、 Stm32有三种省电模式:

三种省电模式中,耗电量从上到下依次降低,待机模式的电流仅为2uA。

89、从待机模式中唤醒单片机等效于让单片机复位,但是电源寄存器的值会有一个标志位指示单片机是被唤醒的,不是被复位的。

90、ADC的时钟不要超过14MHz,否则转换精度会下降。最大转换速率为1MHz,即转换周期为1us(14MHz,采样周期为1.5个ADC时钟)

91、Tcovn=采样时间+12.5个周期。采样时间尽量选长一点,这样精度高一些,但是转换速率下降,这也是有利必有弊。

92、

93、拿ARM7TDMI来说,T代表Thumb指令集,D是说支持JTAG调试(Debugging),M意指快速乘法器,I则对应一个嵌入式ICE模块。

94、 MMU作为嵌入式处理器与应用处理器的分水岭标志à具有内存管理单元的嵌入式处理器可以定位为应用处理器。这么说M系列和A系列的处理器的区别在于A系列的处理器具有MMU单元可以进行内存模块的管理。

95、ARM处理器有两种状态:ARM状态和Thumb状态。

96、这张图说明了一切:Thumb2指令集做了一件很伟大的事情:将16位和32位的指令集融为一体,兼容性非常强!(这么说CM3不支持某些32位ARM指令集??)

97、

98、MSP是系统复位后使用的堆栈指针,PSP由用户的代码使用。两个堆栈指针为4字节对齐!!

99、在ARM编程领域中,凡是打断程序运行的事件,统称为异常(exception)。

100、因为存在LR(链接寄存器),所以可支持1级的子程序调用而不用压栈到内存,大大提高了运行速度。---à这就是说,我们在编程的时候,一级调用是不会耗费太多时间的,除非是二级调用!

101、处理器有两种操作模式:handler模式和线程模式。

处理器也有两种特权分级:特权级和用户级。这张图说明了一切:复位进入特权级线程模式,如果有异常,进入特权级的handler模式处理异常或中断例程,然后返回至特权级线程模式。通过修改CONTROL寄存器可以进入用户级线程模式。

102、两个高级定时器TIM1和TIM8是挂接在APB1总线上

103、STM32的外部中断是以组来区分的,也就是说PA0,PB0,PC0单片机是无法区分其中哪个触发的中断à均为EXIT0线中断服务例程。所以,外部中断支持16路的中断分辨率。从另一个方面来讲,我们可以设置GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOx, GPIO_PinSourcex);来开通中断线实现组内的不同中断。

104、DAC有两个寄存器,一个是DHR(Data HoldingRegister)数据保持寄存器,一个DOR(Data Output Register)数据输出寄存器。真正起作用的是DOR寄存器,该寄存器把值给数模转换发生单元输出以VREF+为参考电压的电压值。如果是硬件触发转换,系统将在1个ABP时钟周期后把值给DOR,如果是软件触发转换,时间为3个APB时钟周期。然后,均等待Tsetting时间(Typical为3us,Max为4us)后真正输出电压值。

105、DAC分8位模式和12位模式,其中后者可以选择左右对齐

106、DMA仲裁器分为软件和硬件两种。软件部分分为4个等级,分别是很高优先级、高优先级、中等、低。硬件部分由通道的大小来决定优先级,越低优先级越高。

107、DMA有一个实时的传输数据量寄存器叫做DMA_CNDTR,最大值为65535,存放的是当前传输所要传输的数据量。当数据量变为0时,表明传输完成。

108、 CAN总线(ControllerArea Network)。CAN控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平,总线电平又分为显性电平和隐性电平,二者必居其一。

109、CAN总线具有6个特点:1:多主控制(挂接在总线上的所有设备均可以成为主设备,并且设备ID是用来决定设备的优先级,没有设备地址概念),2:系统若软性(没有设备地址概念),3、通讯速度较快,通讯距离较远(1Mbps下40M,5kbps下10KM),4、具有错误检测、错误通知(通知其他设备)和错误恢复功能(强制结束发送,重复发送接收错误的信息。),5、故障封闭,当总线上的设备发生连续故障错误时,CAN控制器会把改控制器踢出总线。6、连接节点多。理论上可以无限制加载,但是受到时间延迟和电气负载的限制,实际数目是有限制的。降低传输速度可以适当增加可挂接负载个数。

110、CAN协议有两个标准,ISO11898(针对125kbps~1Mbps的高速速率)和ISO11519-2(125kbps以下的低速速率)

111、

112、CAN协议的有5种类型的帧:数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧、帧间隔。其中前两种帧有标准格式(11位ID)和扩展格式(29位ID)。

113、数据帧构成:

(1) 帧起始。表示数据开的段帧起始。

(2) 仲裁段。表示该帧优先级的仲裁段。

(3) 控制段。表示数据的字节及保留位段。

(4) 数据段。数据的内容,一帧可发送0~8个字节的数据。

(5) CRC段。 检查帧的传输错误段。

(6) ACK段。 表示确认正常接收的段。

(7) 帧结束。 表示数据的段帧结束。

114、Stm32f103系列只有一个CAN控制器,有3个发送邮箱和3级深度的2个FIFO,14个过滤组器。

115、STM32的每个过滤组可以配置为1个32位过滤器和2个16位过滤器。除此之外,还可以配置为屏蔽位模式(ID+屏蔽)和标识符列表(ID和屏蔽寄存器均用来做ID寄存器)模式。

116、CAN接收到有效报文被放置在3级邮箱深度的FIFO中,FIFO完全由硬件来管理。

117、 CAN总线的波特率

118、触摸屏一般分为电阻式触摸屏和电容式触摸屏。前者检测触摸的位置原理是利用触摸屏控制器中的A/D转换器经过两次A/D读值后得出X和Y的坐标值。注意:这个X和Y的值是相对于触摸屏的,而非LCD屏。所以在这里需要注意两个概念:触摸屏和LCD屏。这是两个不同的概念,也是两个不同的物理结构,其中电阻触摸屏是由上下两个导电层中间夹着一层非常薄的透明隔层;而LCD就是指显示屏。

119、 电阻触摸屏有X和Y、X和Y的比例因子、坐标轴方向、偏移量。LCD也有自己的这些参数。两者完全不相干,所以在定位的时候需要进行坐标转换。公式:

通过对屏幕的四个点进行校准,得到四元一次方程,求解即可。

120、NEC协议的数据帧格式:同步码头、地址码、地址反码、控制码、控制反码。同步码由一个9ms的低电平和一个4.5ms的高电平组成,地址码、地址反码、控制码、控制反码均是8位数据格式。按照低位在前,高位在后的顺序发送。

121、NEC协议在发送的时候,会有560us的38KHz的载波信号,而在接收的时候这部分载波信号被认定为低电平,而剩余的(2.25ms-650us)的逻辑“1”和(1.12ms-650us)的逻辑“0”时间则被认定为高电平。

122、在单位时间内的位移被定义为速度,速度有线速度和角速度之分,分别对应两种传感器测量这两种不同的速度:线速度传感器(加速度计)、角速度传感器(陀螺仪)。前者多应用在静态或者低慢速运动中的姿态求解,后者多应用在动态运动中姿态求解。

123、根据标准约定,零加速度(或零 G 准位)通常定义为相当于最大输出值(12 位输出为 4096,10 位输出为 1024 等)一半的输出。对于提供 12 位输出的加速度计,零 G 准位将等于 2048。输出大于 2048 表示正加速度。输出小于 2048 表示负加速度。加速度的数量通常用单位 g (1g = 9.8m/s2 = 重力加速度)表示。通过确定测量的输出与零 G 准位之间的差值,然后除以加速度计的灵敏度(用计数/g 或 LSB/g表示)来计算加速度。对于提供 12 位数字输出的 2g 加速度计,灵敏度为 819 计数/g 或 819 LSB/g。加速度等于:a = (Aout - 2048)/(819 计数/g),单位为 g。

124、加速度计测得的加速度的方向和设备设定的坐标系是相反的,因为原理表明在测量力的时候采用的是非惯性系参考系,而我们高中时代研究的坐标系是惯性系参考系,前者在物体进行运动产生加速度时,假想一个与速度方向相反的力作用在物体上,这个力就是惯性力;后者我们说不存在惯性力,只说存在惯性,因为在惯性坐标系中,我们研究的是物体,而非坐标系(即假定坐标系相对地球静止),当我们把坐标系也考虑在内时,当坐标系运动,就产生了惯性力f,这种力作用会假想作用在物体上,只是与运动方向相反。

125、由上可知,加速度计的本质是测量力而非加速度。

126、NRF24L01工作在2.4GHz的频段,由于频段频率较高,所以传输速率较快,为2Mbps

127、STM32的闪存模块由:主存储器、信息块和闪存存储器接口寄存器3个部分构成。主存储器用来存放代码和const常量;信息块由两个部分组成:启动程序代码、用户选择字节。其中启动程序代码为ST公司自带的启动程序,用于串口下载。最后的闪存存储器接口寄存器用于控制整个对闪存区域的操作。

128、CPU的运行速度比FLASH的操作速度快的多,一般FLASH的最快访问速度≤24Mhz。如果CPU的速度超过这个频率,那么在读取FLASH的时候必须加入等待时间(FLASH_ACR设置)

129、FLASH编程时,写入必须为半字(16位)。并且在写入的时候必须保证所写区域的数据必须为0xFFFF。

130、STM32的FSMC有HADDR[27:0],其中[27:26]用来选择BANK区域的4个不同块。剩下的[25:0]则用来连接外部存储区域的地址线FSMC_A[25:0]。如果数据宽度是8bit,此时的HADDR[25:0]和FSMC_A[25:0]是完全对应的。如果数据宽度是16bit,此时的HADDR[25:1]和FSMC_A[24:0]是对应起来的。需要注意:无论数据宽度是多少,外部的FSMC_A[0]和A[0]总是对应的。

131、关于LB和UB的信号控制是由硬件自动控制的,当AHB的数据宽度小于外部存储器的数据宽度时,此时LB和UB的控制信号自动产生(比如字节读取/写入16bit的外部存储器)

132、 __attribute__ (函数属性、变量属性、类型属性等)。如果在使用SRAM时,可以采用u32 sram_array[xx] __attribute__ ((at(0x68000000))代表将外部SRAM的空间全部给了sram_array这个变量,他具有在at0x68000000这个地址的属性。往里面写值就直接在SRAM里面写值。

133、

内存管理有一种方式叫做分块式内存管理。

注意表中的分配方向,从顶到底。每一项对应一个内存块。里面的数值代表了内存池的状态:如果为0,表示该内存没有被分配;如果非0,那么数值的大小就表示了该块内存被连续占用的内存数。比如说数值为20,意思是包括该项在内的内存块被连续占用了20块分给了指针。

134、SD卡的分类:

一般的SD卡支持两种传输模式:SD卡模式(SDIO)、SPI模式。显然前面一种是专用模式,所以速度比较快。

135、常用的汉字内码系统有GB2313、GB13000、GBK、BIG5(繁体)。其中GB2313只有几千个汉字,而GBK则有2万多汉字。

136、 要显示汉字,采用的方式如果用点阵的形式是不可取的,因为这无法查找汉字。采用的方式就是内码系统。GBK标准中,一个汉字对应2个字节:前者称为区(0x81~0xFE)后者为(0x40~0x7E)和(0x80~0xFE)。前者有126个区,后者有190,那么可以显示的汉字数量有126*190=23940个。根据这两个值用来查找字库,字库中存放的还是每个汉字的点阵数据。这个字库非常大,如果是16*16的字体,那么一个字体就需要32个字节,如此说来需要23940*32=748K的空间,可见非常大,所以需要外部的Flash来存储这个字库。

137、由于汉字内码系统不具有国际通用性,但是Unicode几乎把所有的语言都放置进来,这样在单片机中操作汉字时,就需要将GBK和Unicode转化。尤其是在FATFS中,创建中文文件名和读取中文文件信息时需要将Unicode换转为GBK后再进行修改操作,再反转换成Unicode保存修改。这么说,两者的存在是由于标准的不统一,并且Unicode中只有6064个汉字,而GBK显然是一种汉字扩展。

138、BMP图片编码的顺序是从左到右,从下到上。

139、VS1053是一款高性能的数字音频解码芯片,从SD卡中将mp3等音乐音频文件通过SPI送给VS1053后,由其进行音频解码,输出音乐给耳机。耳机驱动可以采用TDA1308芯片,这款芯片为AB类耳机驱动芯片。

140、

141、IAP(In Application Programming)在应用编程是为了后期开发更新程序方便而提出的概念。具体的实现方法如下图所示:

在普通编程中,flash中的code是通过JTAG和ISP等工具下载到单片机中。而在IAP编程中,flash被分区为A和B两个区域,A区域只允许用USB/USART等方式下载,此区域作为更新B区域的代码用。B区域则是用户的code区域,真正的代码在这里被执行,放置的就是app。

上图表示STM32正常运行的流程图,可以看到上电复位后系统从0x80000004处开始运行程序,这里放置的是复位中断向量,然后跳转至复位中断程序入口后再跳转至main函数运行用户的程序。

上图表示加入IAP后的STM32程序运行流程图。可以看到上电复位后跳到IAP程序的main函数处运行IAP过程(这个过程就是把下面灰底色块的程序代码烧进B区域à代码更新)。后面的过程和STM32正常运行一样,如果出现中断请求,还是跳转到A区域中的中断向量表中,然后再跳转到B区域的中断服务入口。

142、 USB有四根线,VCC、GND、D+、D-。在USB主机上,D+和D-均通过一个15K的电阻接地,这样两条线均为低电平。在USB设备中,对于高速设备会在D+通过一个1.5K的电阻接到VCC,而低俗设备会在D-通过一个1.5K的电阻接到VCC。这样主机就可以通过D+和D-的高电平的到来来检测是否有设备接入,并且识别高低速设备。

143、 UCOSII是一种实时操作系统,具有执行效率高、占有空间小(最小内核2KB)、实施性能优良、扩展性强和移植性强等优点。

UCOS具有多任务并发工作的特点(注意,任何时候只有一个任务能够占用CPU。并发只是任务轮流占用CPU而不是同时工作)。最大支持255个任务并发工作。

(文章整理自网络,侵删!)

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