第一篇：芯片發展材料

芯片發展材料

?尋找芯片應用新的牽引力中國證券報2018年01月19日

2017年下半年以來出現的芯片板塊熱潮能否持續引發關注。對此，中國證券報記者近期走訪多家芯片設計上市公司，采訪了多位高管，探討芯片產業在“云、大、物、智”（云計算、大數據、物聯網、人工智能）四大領域的應用方向。總體看來，芯片產業將繼續保持創新速度快、通用性廣、滲透性強的優勢。其作為經濟增長倍增器、發展方式轉換器、產業升級助推器的作用值得期待。

芯片應用領域持續拓展

芯片作為核心的中間產品，并不直接投向消費市場，有賴于整機廠商尋找、開發新的應用領域，并不斷拓展新的發展空間。蘋果手機作為技術集大成者，把芯片的應用推到了一個新的高度，通過不斷發布新款新型產品，引領行業風騷，市場熱度持續不衰。隨著我國經濟社會的在深度、廣度上的快速發展，產業分工日趨深化，新生業態日漸增多，制約性的瓶頸不斷緩解，芯片應用領域持續拓展，眾多應用不斷醞釀。

從全世界范圍看，在中國城鎮化的長期進程中，眾多活躍消費人群形成了龐大新興市場，使得新的應用不斷出現。

十九大報告指出：“創新驅動發展戰略大力實施，創新型國家建設成果豐碩，天宮、蛟龍、天眼、悟空、墨子、大飛機等重大科技成果相繼問世。”十九大報告對我國今后的發展作出了戰略性安排，人們有足夠的理由對中國芯片產業予以充分的期待。

“東方明珠”上海是中國芯片產業重鎮。上海市集成電路行業協會人士對記者表示，全球半導體產業進入溫和回升期。在《國家集成電路產業發展推進綱要》和國家集成電路產業投資基金的推動下，中國集成電路產業將繼續成為全球半導體市場增長引擎。業內人士認為，廣泛開展國際國內合作、聯合開發，將成為集成電路產業實現創新發展的重要渠道。

中穎電子 家電主控芯片需求強勁增長

2017年前三季度，中穎電子業績持續增長，家電、電機主控制芯片及鋰電池電源管理芯片的市場需求強勁，公司的大、小家電主控芯片客戶數量增加，市場份額持續提升。

公司鋰電池管理芯片面臨大的機遇。經過兩年多的嚴格測試，公司的鋰電池管理芯片通過了筆記本電腦一線品牌大廠的驗證;在這兩年多的測試中，公司產品根據測試情況進行了多次修改，測試的過程也是公司產品性能提升的過程;通過了一線品牌大廠的驗證，使公司的市場形象得以提升，有望帶來市場份額的增加。鋰電池的應用場景多，包括手機、平板電腦、無人機、平衡車、慢速電動車和電動工具等。這些領域的鋰電池的復雜度相對更簡單，但市場空間很大。

中穎電子的AMOLED驅動芯片面臨大機遇。業界判斷，AMOLED取代液晶只是時間問題。目前AMOLED屏供不應求，多家面板廠商在AMOLED生產線上投入了巨額資金。其中，京東方宣布，從2017年10月開始量產。AMOLED驅動芯片行業存在大機會;中穎電子曾量產過AMOLED驅動芯片，2016年在中國臺灣地區招摹了專家團隊，以提升AMOLED驅動芯片的研發力量。公司兩款AMOLED驅動芯片新產品已在晶圓廠流片，AMOLED驅動芯片有望給公司大幅提升利潤。

士蘭微瞄準下一代光通訊模塊芯片

地處杭州的士蘭微從設計公司起步，目前已經成長為一家典型的IDM企業，具備從設計到制造封裝的上下游整合能力，主要產品包括分立器件、集成電路和LED驅動電路。公司集成電路業務具備除指紋識別和圖像以外較為全面的產品布局，具備較強的下游客戶一體服務能力。公司的功率器件業務率先實現白色家電產業鏈國產替代，未來國產替代空間廣闊。公司的LED驅動產品受益于下游需求回暖，收入和盈利能力均有所上升。

隨著士蘭微的產能快速提升，公司的市場競爭力和客戶服務能力將大幅提升。白電產業鏈方面，功率模塊國產替代空間大。2017年公司的功率模塊產品率先突破白電產業鏈，實現了百萬級的出貨量。

白電產業鏈“空冰洗”變頻技術不斷普及，使得功率模塊下游需求持續增長。而白電功率模塊業務一直為歐美和中國臺灣地區企業所壟斷。券商研報認為，士蘭微實現了率先突破，未來將長期受益于國產替代趨勢下的巨大存量市場。

根據公告，士蘭微與廈門市海滄區人民政府簽署戰略合作框架協議，擬聯手廈門半導體投資集團在海滄區建設兩條12吋90-65nm的特色工藝芯片生產線，以及4/6吋兼容先進化合物半導體器件生產線，預計總投資達到220億元。公告顯示，士蘭微擬投資的12吋特色工藝芯片項目規劃投資額170億元，產品定位為MEMS、功率半導體器件及相關產品，第一條12吋特色工藝生產線規劃產能8萬片/月，采取分階段實施，初期規劃產能4萬片/月。先進化合物半導體項目總投資50億元，主要產品包括下一代光通訊模塊芯片、5G與射頻相關模塊、高端LED芯片等。

富瀚微 重要客戶銷量上升

上海西南部的宜山路717號，從9號線桂林路站4號口出來，一個活力勃發的新落成的園區映入記者眼簾。富瀚微剛剛搬入這里新的辦公場所。這家公司成立于2004年4月，專注于視頻監控芯片及解決方案，主攻高性能視頻編解碼SoC和圖像信號處理器芯片，以及基于此的視頻監控產品方案。目前，公司收入由用于模擬攝像機的ISP芯片和用于網絡攝像機的IPC芯片業務構成。

CMOS彩色圖像傳感器替代CCD是大勢所趨。為適應市場需求，富瀚微成功研發了同軸高清芯片。這種芯片目前占公司ISP芯片的一大半業務。2017年以來，在ISP芯片領域，公司持續推出了300萬、400萬、500萬像素的ISP新產品，進一步鞏固和提升了公司在細分市場的龍頭地位。預計未來ISP芯片業務的增長，主要依賴于ISP同軸高清芯片的增長。富瀚微緊跟技術及產品的應用趨勢，與公司的重要客戶——全球安防視頻監控設備龍頭企業海康威視等完成上下游同步互動，助力公司業績增長。富瀚微早期與海康合作主要是DVR芯片，2013年開始向海康威視供應ISP芯片、IPC芯片，并在兩款芯片上實現采購額增長。海康威視2015年全球份額達到19.5%，并保持持續增長，遠高于第二名的廠商，帶動了上游富瀚微訂單額增長。

將智能識別類算法固化為IP嵌入IPC芯片，可能成為智能攝像頭通用方案。目前，智能攝像頭有兩類芯片解決方案：

1、采用較為通用的視覺處理器。如海康威視深眸攝像頭用Movidius、英偉達Jetson系列芯片，能夠運行各類神經網絡算法，但價格相對較高，主要針對高端市場(英偉達JetsonTX2官方建議價為399美元)，一般客戶難以承受其高價;

2、將較為通用的智能識別類算法直接固化為IP，嵌入到視頻監控SOC芯片中。因為是專用芯片(ASIC)，量產后功耗、價格等都極具優勢，缺點是功能拓展性有限。安防芯片龍頭企業華為海思最新IPC芯片Hi3519即選擇了第二種方案，將智能算法場景中最消耗CPU資源的復雜計算硬件化。招股說明書顯示，2015年公司關聯方海康威視已將視頻智能分析技術及人臉圖像的檢索系統及方法專利授權給公司，用于新一代IPC芯片，使得公司拿到為數不多的安防智能芯片“入場券”。

券商研報指出，期待富瀚微在IPC市場復制“展訊奇跡”。

放眼應用市場，IPC的市場規模和增速都遠遠高于ISP。IPC芯片平均價格是ISP芯片的兩倍以上。數字IPC SoC將成為重要增量來源。相比于ISP，公司IPC的業務增長潛力大。根據公司2017年半年報，基于公司自主的Smart264編碼技術，公司推出了智能高清網絡攝像機SoC芯片及解決方案，并協助關鍵客戶完成產品開發。公司IPC SoC市場份額得到進一步提升。

科大訊飛 “平臺加賽道”模式的啟示

沃爾特·艾薩克森在《創新者：一群技術狂人和鬼才程序員如何改變世界》一書的文末充滿激情地寫道：“創新將來自那些能夠為工程實現美感、為技術賦予人性、為處理器注入詩意的人。”

確實，計算機體現的是詩意的科學。就芯片的應用看，數字時代的真正創新來自那些能夠將人文和科學聯系在一起的人。而搭建一個面向更多人群的開放應用平臺，科大訊飛的實踐提供了一個可供借鑒的樣本。

科大訊飛是人工智能領域的領軍企業。人工智能在技術階段分為計算智能、感知智能和認知智能三個階段。認知智能是人工智能的高級階段，旨在對人類特有的自然語言、知識表達、邏輯推理、自主學習等能力進行深入的機理研究與計算機模擬，推動機器能夠擁有類似人類的智慧。這是一個富有想象力的探索。科大訊飛于2014年啟動了“訊飛超腦”計劃，在語音等智能感知保持國際領先的基礎上，在常識推理、知識發現、機器閱讀理解、圖像識別理解等關鍵核心技術領域取得了一系列國際領先的成果。訊飛于2017年底公告稱，收到科技部發布的通知, 依托科大訊飛建設認知智能國家重點實驗室。這是國內在認知智能領域的第一個國家級重點實驗室，將重點開展面向認知計算的深度學習共性技術、知識自動構建與推理技術等理論基礎研究。

從北京地鐵13號線西二旗站出來，穿過一片農田與新樓交錯的地段，進入西北旺東路的北京互聯網創新中心。記者在科大訊飛新布置的產品應用展廳，看到這家公司依托在人工智能技術、尤其是語音識別領域的領先優勢，不斷推動人工智能相關技術的應用落地產品。

訊飛“智醫助理”機器人在“2017年臨床執業醫師綜合筆試”中，取得了456分的成績，超過臨床執業醫師360分的合格線，屬于全國53萬名考生中的中高級水平。這成為具有標志性的事件，意味著中國版“Watson”誕生。“智醫助理”在斷網、無信號的情況下，以人民衛生出版社五年制醫學本科的全部教材、臨床指南、經典病例等資料為信息支撐，借助多尺度融合推理算法，讓機器具備了段落、篇章的多層次推理能力，并取得優異成績。從科大“智醫助理”的技術實現手段看，與IBM Watson一樣，均運用了自然語言處理、密集型信息檢索、知識表達和推理等機器學習技術，以大量的相關領域知識為基礎構建知識體系，通過使用多個算法對每個答案進行評估打分，最后輸出可信度最高的答案作為最佳答案。

在科大訊飛北京展廳，專門的屏幕展示了公司新推出的開放應用“平臺加賽道”模式。這個模式或許能給芯片產業帶來一些有益的啟發。2017年前三季度，公司開放平臺的大數據廣告業務收入同比增長241%，繼續保持快速發展。同時，科大訊飛的商業化項目在各條“賽道”加速推進：教育方面，成為業績主要貢獻板塊。就“賽道”來看，教育是公司當前增長最大的業務板塊，前三季度營收同比增長86%，毛利同比增長超91%。“智學網”活躍用戶達1500余萬人，學期開學復購率超過65%。目前教育業務在渠道布局、品牌構建等方面均已相對成熟，未來幾年都將是公司核心業務板塊。醫療方面，主要圍繞智能語音、醫學影像和輔助診療三個領域進行布局。去年8月與安徽省立醫院聯合成立的全國首家人工智能智慧醫院——安徽省立智慧醫院(人工智能輔助診療中心)正式揭牌，目前已為安徽41家縣級醫院提供AI輔助診療服務。司法領域，公司以智能語音技術為核心的智慧檢務產品，已覆蓋最高檢察院本級機關及全國18個省份100余家檢察院。最高檢還發起成立智慧檢務創新研究院，并聯合公司、人大及航天科工集團簽署戰略合作協議。全球第一個人工智能輔助辦案的206項目，公司目前仍處于投入階段。隨著規模化推廣應用，市場空間可觀。整體看，司法領域開始形成收入，且環比加速成長。車載方面，隨著自動駕駛的技術的快速進步，基于智能人機交互技術的商用價值不斷提升。繼2017年11月與北京汽車簽署戰略合作協議后, 2017年12月公司又與廣汽集團簽署戰略合作協議。協議顯示，科大訊飛與主流車廠將在智能人機交互技術、車載智能化及人工智能技術、大數據分析、智能車聯網平臺、營銷資源、廣告投放、智能客服、智能銷售機器人及營銷創新等業務領域廣泛展開合作。這將大大助于公司拓展智能車載領域的相關產品和市場，加速公司語音識別及人工智能技術在汽車產業的普及和推廣。

“訊飛聽見”產品，已經在中宣部、最高法、國家工商總局、國家地震局得到應用。該產品是一個以語音轉文字為核心功能的服務平臺，可提供便捷高效的語音轉文字服務。支持多種音頻格式，一站式解決課程培訓、媒體采訪、公司會議等各種場景下的音頻轉文字問題，可為各行各業的人解決速記費用昂貴、整理錄音復雜、查找重點困難、角色辨認模糊、錄音質量低劣等問題。直接面向C端的業務，科大訊飛推出了“小飛魚”車載智能語音助手。曉譯翻譯機具備了上線離線新功能，可進一步提升用戶體驗。

科大訊飛董事長劉慶峰認為，人工智能時代絕不是單個企業對單個企業的競爭，是一個產業鏈對一個產業鏈、一個體系對一個體系的競爭。據此，科大訊飛于2017年10月24日在安徽合肥濱湖會展中心主辦了面向全球智能開發者及相關生態鏈創業者、愛好者的“全球1024開發者節”。據訊飛高管介紹，從2010年開始，科大訊飛就發布了中文語音開發者平臺。從2010年到現在，訊飛提供的服務交互次數達到40億到50億次，平臺連接的設備包含手機、電視、車載、玩具和機器人等，覆蓋數量達到12億。

在北京西三旗展廳的屏幕上，可以看到訊飛列入“優質應用”的“小伙伴”：開心熊寶、挖財、易加醫、麗家會、禮賓、英語說、淘金路、索答、開學季、安寶、暢讀、豆果美食、車財多、零

一、金耳朵、小明開車、沈陽易行、省省回頭車、91熊貓看書、梅斯醫生、停車寶等不勝枚舉的開發伙伴，描繪出了“詩意的科學”。在這些開發者中，或許能夠出現引爆芯片大應用的中國式蘋果。

第二篇：AT89C52芯片

AT89C52 AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機在電子行業中有著廣泛的應用。主要功能特性

1、兼容MCS51指令系統 2、8kB可反復擦寫(大于1000次）Flash ROM； 3、32個雙向I/O口； 4、256x8bit內部RAM； 5、3個16位可編程定時/計數器中斷；

6、時鐘頻率0-24MHz； 7、2個串行中斷，可編程UART串行通道； 8、2個外部中斷源，共8個中斷源； 9、2個讀寫中斷口線，3級加密位；

10、低功耗空閑和掉電模式，軟件設置睡眠和喚醒功能；

11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式，以適應不同產品的需求。引腳功能及管腳電壓

AT89C52為8 位通用微處理器，采用工業標準的C51內核，在內部功能及管腳

PDIP封裝的AT89C52引腳圖

排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會聚調整時的功能控制。功能包括對會聚主IC 內部寄存器、數據RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 腳）為復位輸入端口，外接電阻電容組成的復位電路。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負端。P0~P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設計中，P0 端口（32~39 腳）被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU 的相應功能端，用于當前制式的檢測及會聚調整狀態進入的控制功能。P0 口 P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口，也即地址/數據總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動8 個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8 位）和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。在Flash 編程時，P0 口接收指令字節，而在程序校驗時，輸出指令字節，校驗時，要求外接上拉電阻。P1 口

P1 是一個帶內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉

電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。與AT89C51 不同之處是，P1.0 和P1.1 還可分別作為定時/計數器2 的外部計數輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX），Flash 編程和程序校驗期間，P1 接收低8 位地址。表.P1.0和P1.1的第二功能 引腳號 功能特性

T2，時鐘P1.0 輸出 T2EX（定P1.1 時/計數器2）

P2 口

P2 是一個帶有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口P2 寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器或16 位地址的外部數據存儲器（例如執行MOVX @DPTR 指令）時，P2 口送出高8 位地址數據。在訪問8 位地址的外部數據存儲器（如執行MOVX @RI 指令）時，P2 口輸出P2 鎖存器的內容。Flash 編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。P3 口

P3 口是一組帶有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對P3 口寫入“1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能,P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。ALE/PROG 當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節。一般情況下，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE 脈沖。對Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執行外部程序時，應設置ALE 禁止位無效。PSEN 程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數據）時，每個機器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當訪問外部數據存儲器，將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP 外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復位時內部會鎖存EA端狀態。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執行內部程序存儲器中的指令。Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當然這必須是該器件是使用12V 編程電壓Vpp。XTAL1 振蕩器反相放大器的及內部時鐘發生器的輸入端。XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端。特殊功能寄存器

在AT89C52 片內存儲器中，80H-FFH 共128 個單元為特殊功能寄存器（SFR），SFR 的地址空間映象如表2 所示。并非所有的地址都被定義，從80H—FFH 共128 個字節只有一部分被定義，還有相當一部分沒有定義。對沒有定義的單元讀寫將是無效的，讀出的數值將不確定，而寫入的數據也將丟失。不應將數據寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復位后這些單元數值總是“0”。

AT89C52除了有AT89C51所有的定時/計數器0 和定時/計數器1 外，還增加了一個定時/計數器2。定時/計數器2 的控制和狀態位位于T2CON（參見表3）T2MOD（參見表4），寄存器對（RCAO2H、RCAP2L）是定時器2 在16 位捕獲方式或16 位自動重裝載方式下的捕獲/自動重裝載寄存器。編輯本段數據存儲器

AT89C52 有256 個字節的內部RAM，80H-FFH 高128 個字節與特殊功能寄存器（SFR）地址是重疊的，也就是高128字節的RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。

當一條指令訪問7FH 以上的內部地址單元時，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式決定是訪問高128 字節RAM 還是訪問特殊功能寄存器。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器。

例如，下面的直接尋址指令訪問特殊功能寄存器0A0H（即P2 口）地址單元。MOV 0A0H，#data 間接尋址指令訪問高128 字節RAM，例如，下面的間接尋址指令中，R0 的內容為0A0H，則訪問數據字節地址為0A0H，而不是P2 口（0A0H）。MOV @R0，#data 堆棧操作也是間接尋址方式，所以，高128 位數據RAM 亦可作為堆棧區使用。·定時器0和定時器1：

AT89C52的定時器0和定時器1 的工作方式與AT89C51 相同。片上資源

定時器2基本特性： 定時器2 是一個16 位定時/計數器。它既可當定時器使用，也可作為外部事件計數器使用，其工作方式由特殊功能寄存器T2CON（如表3）的C/T2 位選擇。定時器2 有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數）方式和波特率發生器方式，工作方式由T2CON 的控制位來選擇。定時器2 由兩個8 位寄存器TH2 和TL2 組成，在定時器工作方式中，每個機器周期TL2 寄存器的值加1，由于一個機器周期由12 個振蕩時鐘構成，因此，計數速率為振蕩頻率的1/12。

在計數工作方式時，當T2 引腳上外部輸入信號產生由1 至0 的下降沿時，寄存器的值加1，在這種工作方式下，每個機器周期的5SP2 期間，對外部輸入進行采樣。若在第一個機器周期中采到的值為1，而在下一個機器周期中采到的值為0，則在緊跟著的下一個周期的S3P1 期間寄存器加1。由于識別1 至0 的跳變需要2 個機器周期（24 個振蕩周期），因此，最高計數速率為振蕩頻率的1/24。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個完整周期的時間，以保證輸入信號至少被采樣一次。捕獲方式：

在捕獲方式下，通過T2CON 控制位EXEN2 來選擇兩種方式。如果EXEN2=0，定時器2 是一個16 位定時器或計數器，計數溢出時，對T2CON 的溢出標志TF2 置位，同時激活中斷。如果EXEN2=1，定時器2 完成相同的操作，而當T2EX 引 腳外部輸入信號發生1 至0 負跳變時，也出現TH2 和TL2 中的值分別被捕獲到RCAP2H 和RCAP2L 中。另外，T2EX 引腳信號的跳變使得T2CON 中的EXF2 置位，與TF2 相仿，EXF2 也會激活中斷。

自動重裝載（向上或向下計數器）方式：

當定時器2工作于16位自動重裝載方式時，能對其編程為向上或向下計數方式，這個功能可通過特殊功能寄存器T2CON（見表5）的DCEN 位（允許向下計數）來選擇的。復位時，DCEN 位置“0”，定時器2 默認設置為向上計數。當DCEN置位時，定時器2 既可向上計數也可向下計數，這取決于T2EX 引腳的值，當DCEN=0 時，定時器2 自動設置為向上計數，在這種方式下，T2CON 中的EXEN2 控制位有兩種選擇，若EXEN2=0，定時器2 為向上計數至0FFFFH 溢出，置位TF2 激活中斷，同時把16 位計數寄存器RCAP2H 和RCAP2L重裝載，RCAP2H 和RCAP2L 的值可由軟件預置。若EXEN2=1，定時器2 的16 位重裝載由溢出或外部輸入端T2EX 從1 至0 的下降沿觸發。這個脈沖使EXF2 置位，如果中斷允許，同樣產生中斷。定時器2 的中斷入口地址是：002BH ——0032H。

當DCEN=1 時，允許定時器2 向上或向下計數，如圖6 所示。這種方式下，T2EX 引腳控制計數器方向。T2EX 引腳為邏輯“1”時，定時器向上計數，當計數0FFFFH 向上溢出時，置位TF2，同時把16 位計數寄存器RCAP2H 和RCAP2L 重裝載到TH2 和TL2 中。T2EX 引腳為邏輯“0”時，定時器2 向下計數，當TH2 和TL2 中的數值等于RCAP2H 和RCAP2L中的值時，計數溢出，置位TF2，同時將0FFFFH 數值重新裝入定時寄存器中。

當定時/計數器2 向上溢出或向下溢出時，置位EXF2 位。波特率發生器：

當T2CON（表3）中的TCLK 和RCLK 置位時，定時/計數器2 作為波特率發生器使用。如果定時/計數器2 作為發送器或接收器，其發送和接收的波特率可以是不同的，定時器1 用于其它功能，如圖7 所示。若RCLK 和TCLK 置位，則定時器2工作于波特率發生器方式。

波特率發生器的方式與自動重裝載方式相仿，在此方式下，TH2 翻轉使定時器2 的寄存器用RCAP2H 和RCAP2L 中的16位數值重新裝載，該數值由軟件設置。在方式1 和方式3 中，波特率由定時器2 的溢出速率根據下式確定：

方式1和3的波特率=定時器的溢出率/16定時器既能工作于定時方式也能工作于計數方式，在大多數的應用中，是工作在定時方式（C/T2=0）。定時器2 作為波特率發生器時，與作為定時器的操作是不同的，通常作為定時器時，在每個機器周期（1/12 振蕩頻率）寄存器的值加1，而作為波特率發生器使用時，在每個狀態時間（1/2 振蕩頻率）寄存器的值加1。波特率的計算公式如下： 方式1和3的波特率=振蕩頻率/{32*[65536-(RCP2H,RCP2L)]} 式中（RCAP2H，RCAP2L）是RCAP2H 和RCAP2L中的16 位無符號數。

定時器2 作為波特率發生器使用的電路如圖7 所示。T2CON 中的RCLK 或TCLK=1 時，波特率工作方式才有效。在波特率發生器工作方式中，TH2 翻轉不能使TF2 置位，故而不產生中斷。但若EXEN2 置位，且T2EX 端產生由1 至0 的 負跳變，則會使EXF2 置位，此時并不能將（RCAP2H，RCAP2L）的內容重新裝入TH2 和TL2 中。所以，當定時器2 作為波特率發生器使用時，T2EX 可作為附加的外部中斷源來使用。需要注意的是，當定時器2 工作于波特率器時，作為定 時器運行（TR2=1）時，并不能訪問TH2 和TL2。因為此時每個狀態時間定時器都會加1，對其讀寫將得到一個不確定的數值。

然而，對RCAP2 則可讀而不可寫，因為寫入操作將是重新裝載，寫入操作可能令寫和/或重裝載出錯。在訪問定時器2或RCAP2 寄存器之前，應將定時器關閉（清除TR2）。可編程時鐘輸出：

定時器2 可通過編程從P1.0 輸出一個占空比為50%的時鐘信號，如圖8 所示。P1.0 引腳除了是一個標準的I/O 口外，還可以通過編程使其作為定時/計數器2 的外部時鐘輸入和輸出占空比50%的時鐘脈沖。當時鐘振蕩頻率為16MHz 時，輸 出時鐘頻率范圍為61Hz—4MHz。

當設置定時/計數器2 為時鐘發生器時，C/T2（T2CON.1）=0，T2OE（T2MOD.1）=1，必須由TR2（T2CON.2）啟動或停止定時器。時鐘輸出頻率取決于振蕩頻率和定時器2 捕獲寄存器（RCAP2H，RCAP2L）的重新裝載值，公式如下： 輸出時鐘頻率=振蕩器頻率/{4*[65536-(RCP2H,RCP2L)]} 在時鐘輸出方式下，定時器2 的翻轉不會產生中斷，這個特性與作為波特率發生器使用時相仿。定時器2 作為波特率發生器使用時，還可作為時鐘發生器使用，但需要注意的是波特率和時鐘輸出頻率不能分開確定，這是因為它們同使用RCAP2L和RCAP2L。UART串口

AT89C52的UART 工作方式與AT89C51 工作方式相同。時鐘振蕩器

AT89C52 中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。

這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器，振蕩電路參見圖10。

外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容C1、C2 接在放大器的反饋回路中構成并聯振蕩電路。對外接電容C1、C2 雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩定性、起振的難易程序及溫度穩 定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF±10pF。

用戶也可以采用外部時鐘。采用外部時鐘的電路如圖10 右圖所示。這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1 端，即內部時鐘發生器的輸入端，XTAL2 則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個2 分頻觸發器后作為內部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續時間和最大的低電平持續時間應符合產品技術條件的要求。中斷

AT89C52 共有6 個中斷向量：兩個外中斷（INT0 和INT1），3 個定時器中斷（定時器0、1、2）和串行口中斷。所有這些中斷源如圖9 所示。

這些中斷源可通過分別設置專用寄存器IE 的置位或清0 來控制每一個中斷的允許或禁止。IE 也有一個總禁止位EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。注意表5 中的IE.6 為保留位，在AT89C51 中IE.5 也是保留位。程序員不應將“1”寫入這些位，它們是將來AT89 系列產品作為擴展用的。

定時器2 的中斷是由T2CON 中的TF2 和EXF2 邏輯或產生的，當轉向中斷服務程序時，這些標志位不能被硬件清除，事實上，服務程序需確定是TF2 或EXF2 產生中斷，而由軟件清除中斷標志位。

定時器0 和定時器1 的標志位TF0 和TF1 在定時器溢出那個機器周期的S5P2 狀態置位，而會在下一個機器周期才查詢到該中斷標志。然而，定時器2 的標志位TF2 在定時器溢出的那個機器周期的S2P2 狀態置位，并在同一個機器周期內查詢到該標志。低功耗模式

空閑節電模式

在空閑工作模式狀態，CPU 自身處于睡眠狀態而所有片內的外設仍保持激活狀態，這種方式由軟件產生。此時，同時將片內RAM 和所有特殊功能寄存器的內容凍結。空閑模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。由硬件復位終止空閑狀態只需兩個機器周期有效復位信號，在此狀態下，片內硬件禁止訪問內部RAM，但可以訪問端口引腳，當用復位終止空閑方式時，為避免可能對端口產生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應是一條對 端口或外部存儲器的寫入指令。掉電模式

在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條被執行的指令，片內RAM 和特殊功能寄存器的內容在終止掉電模式前被凍結。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位，復位后將重新定義全部特殊功能寄存器，但不改變RAM中的內容，在Vcc恢復到正常工作電平前，復位應無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩定工作。編程和加密

Flash存儲器的編程

AT89C52單片機內部有8k字節的Flash PEROM，這個Flash 存儲陣列出廠時已處于擦除狀態（即所有存儲單元的內容均為FFH），用戶隨時可對其進行編程。編程接口可接收高電壓（+12V）或低電壓（Vcc）的允許編程信號。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統，而高電壓編程模式可與通用EPROM 編程器兼容。AT89C52 單片機中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號和讀取芯片內的簽名字節獲得該信息。

AT89C52 的程序存儲器陣列是采用字節寫入方式編程的，每次寫入一個字節，要對整個芯片內的PEROM 程序存儲器寫入一個非空字節，必須使用片擦除的方式將整個存儲器的內容清除。編程方法

編程前，須按表9 和圖11 所示設置好地址、數據及控制信號，AT89C52 編程方法如下：

1． 在地址線上加上要編程單元的地址信號。2． 在數據線上加上要寫入的數據字節。3． 激活相應的控制信號。

4． 在高電壓編程方式時，將EA/Vpp 端加上+12V 編程電壓。

5． 每對Flash 存儲陣列寫入一個字節或每寫入一個程序加密位，加上一個ALE/PROG 編程脈沖。每個字節寫入周期是自身定時的，通常約為1.5ms。重復1—5 步驟，改變編程單元的地址和寫入的數據，直到全部文件編程結束。程序存儲器的加密

AT89C52 有3 個程序加密位，可對芯片上的3 個加密位LB1、LB2、LB3 進行編程（P）或不編程（U）來得到。

當加密位LB1 被編程時，在復位期間，EA 端的邏輯電平被采樣并鎖存，如果單片機上電后一直沒有復位，則鎖存起的初始值是一個隨機數，且這個隨機數會一直保存到真正復位為止。為使單片機能正常工作，被鎖存的EA 電平值必須與該引腳當前的邏輯電平一致。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。數據查詢

AT89C52 單片機用Data Palling 表示一個寫周期結束為特征，在一個寫周期中，如需讀取最后寫入的一個字節，則讀出的數據的最高位（P0.7）是原來寫入字節最高位的反碼。寫周期完成后，所輸出的數據是有效的數據，即可進入下一個字節的寫周期，寫周期開始后，Data Palling 可能隨時有效。Ready/Busy：字節編程的進度可通過“RDY/BSY 輸出信號監測，編程期間，ALE 變為高電平“H”后，P3.4（RDY/BSY）端電平被拉低，表示正在編程狀態（忙狀態）。編程完成后，P3.4 變為高電平表示準備就緒狀態。

程序校驗：如果加密位LB1、LB2 沒有進行編程，則代碼數據可通過地址和數據線讀回原編寫的數據，采用如圖12的電路。加密位不可直接校驗，加密位的校驗可通過對存儲器的校驗和寫入狀態來驗證。

芯片擦除：利用控制信號的正確組合（表6）并保持ALE/PROG 引腳10mS 的低電平脈沖寬度即可將PEROM 陣列（4k字節）和三個加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1”，這步驟需再編程之前進行。讀片內簽名字節：AT89C52 單片機內有3 個簽名字節，地址為030H、031H 和032H。用于聲明該器件的廠商、型號和編程電壓。讀AT89C52 簽名字節需將P3.6 和P3.7 置邏輯低電平，讀簽名字節的過程和單元030H、031H 及032H 的正常校驗相仿，只返回值意義如下：

（030H）=1EH 聲明產品由ATMEL公司制造。（031H）=52H 聲明為AT89C52 單片機。（032H）=FFH 聲明為12V 編程電壓。（032H）=05H 聲明為5V 編程電壓。

第三篇：常用芯片總結

常用芯片總結

1.音頻pcm編碼DA轉換芯片cirrus logic的cs4344，cs4334

4334是老封裝，據說已經停產，4344封裝比較小，非常好用。還有菲利譜的8211等。

2.音頻放大芯片4558，LM833，5532,此二芯片都是雙運放。

3.244和245，由于244是單向a=b的所以只是單向驅動。而245是用于數據總線等雙向驅動選擇。同時245的封裝走線非常適合數據總線，它按照順序d7-d0。

4.373和374，地址鎖存器，5.max232和max202，max3232 TTL電平轉換

6.網絡接口變壓器。需要注意差分信號的等長和盡量短的規則。

7.amd29系列的flash，有bottom型和top型，主要區別是loader區域設置在哪里？bottom型的在開始地址空間，top型號的在末尾地址空間，我感覺有點反，但實際就是這么命名的。

8.74XX164，它是一個串并轉換芯片，可以把串行信號變為并行信號，控制數碼管顯示可以用到。

9.網卡控制芯片CS8900,ax88796，rtl8019as，dm9000ae當然這些都是用在isa總線上的。24位AD：CS5532，LPC2413,ADS1240,ADS1241效果還可以儀表運放：ITL114，不過據說功耗有點大

音頻功放：一般用LM368

音量控制IC： PT2257，Pt2259.PCM雙向解/編碼 ：/ CW6691.cirruslogic公司比較多

2.4G雙工通訊IC CC2500

1.cat809，max809，這些是電源監控芯片，當低于某一電壓以后比如3.07v等出現一個100ms的低電平，實現復位功能。當然這個要求是低復位。max810，cat810等就是出現一個100ms的高電平。還有一些復位芯片，既有高又有低復位輸出，同時還有帶手動觸發復位功能，型號可以查找一下。

2.pericom的pt7v（pi6cx100-27）壓控振蕩器，脈沖帶寬調制。

1、語音編解碼TP3054/3057，串行接口，帶通濾波。

2、現在用漢仁的網卡變壓器HR61101G接在RTL8019AS上，兼容的有VALOR的FL1012、PTT的PM24-1006M。

3、驅動LED點陣用串行TPIC6B595，便宜的兼容型號HM6B59

5交換矩正： mt 88168*16

雙音頻譯碼器： 35300

我們原來使用單獨的網絡變壓器，如常用的8515等。現在我們用YDS的一款帶網絡變壓器的RJ45接口。其優點：1.體積僅比普通的RJ45稍微大一點。

2.價格單買就6元，我覺得量稍微大點應該在4-5左右或者更低。

3.連接比較方便只要把差分信號注意就可以了。

缺點：用的人不多，不知道是因為是新，還是性能不好，我們用了倒沒什么問題。不過沒有做過抗雷擊等測試，我覺得既然YDS做了這樣的產品，性能應該問題不大。我覺得最好再加一點典型電路的原理圖等。比如說網絡接口，串口232，485通訊，I2C級連，RAM連接，FLASH連接，電壓轉換，時鐘電路，打印接口電路，以及如何在沒有典型電路的時候，把芯片和已有系統有效連接等。首先要有開關電源需求，額定電流，功率，幾路輸出，主路設計等等如何測試其性能指標達到要求。

便宜的液晶驅動芯片HT1621

要求一般的485芯片SN308

2CH375A USB主控芯片 南京沁恒的數據采集，我用tlc2543, AD7656,AD976

運放OP27,很好用，經受住時間考驗，連續3年

我介紹一下我現在用的光耦,就是光電隔離:

TLP521-1 TLP521-2 TLP521-4 線性光耦hcr210不錯

其實我只用過TLP521-1,很好用的,TLP521-2 的價格比 TLP521-1要貴兩倍多,不只為什么,恩 LED導通電流是小了一點，它們由于速率有點低所以推薦高速光耦

6N1361M

6N13710M

單通道HDLC協議控制器：MT8952；

音頻放大器LM2904；

512k*8帶軟件保護可段/整片擦除的flah28SF040；

關于電壓轉換芯片的一點體會：AD7865做電機控制的使用很不錯，四路350K，14位精度，單電壓，＋/-10V輸入，推薦使用AD7864的升級用。掉電保存可以選擇NVRAM，帶電池的，maxim有很多

74ALVC164245，電平轉換芯片，3.3V電平和5V電平總線接口用

74HCT14：復位隔離緩沖

ULN2003：達林頓輸出的驅動芯片，帶繼電器滅弧的二極管，驅動繼電器不錯

MAX708：復位芯片，帶高低電平和手動復位功能

CPU：雖然不推薦選用***貨，但是多一個選擇也不錯，SuperH系列的CPU性能不錯

1：usb控制器，cypress公司的cy7c63723，cy7c68013，63723是otp的建議初次搞usb接口的不要使用，調試起來很麻煩。

2：cpld，fpga用xilinx的型號很全

3：2.4g rf收發芯片nrf2401a

看門狗 813、705、706等

1、LI358/LM324 小信號放大器，通用型的當然你要求太高就的另選了。

2、24C08/24C16 EEPROM 感覺還可以！

3、MPS3100

1，可做充電器的電壓升降的IC，SP34063,感覺使用起來還是聽方便的2，RF IC，NRF2401，NREF2402，還有功能更強的集成增強型8051內核的好象是 NRF24E1，不過我沒用過

3，音頻功放TPA021

13.HT12D，是與“HT12E”對應的解碼芯片。也有紅外的解碼芯片。

4.IRF640N，MOSFET,電力場效應管

電能（ATT7022A、SA9904B）、壓力（PGA309）、溫度（DS18B20、K型熱電偶MAX6675）、濕度（SHT10）、液位(LM1042)、煙霧（NIS-09C+MC145018）、紅外（HS0001）、距離（TDC-GP1）、轉速（KM115-1),codec（AMBE-2000）、can（SJA1000）、gps（u-blox)、無線數傳(nRF905、nRF9e5)

cirruslogic--cs5460計量芯片，0.1級

ADE7758三相電力計量芯片0.5級

ATT7022三相電能計量芯片0.5級，可作多功能表

24bit的有AD7712AN

溫度傳感器：AD592CN，環境穩定25度時精度，+/-0.5度

第四篇：FPGA芯片(技術)發展現狀及應用調研

FPGA芯片(技術)發展現狀及應用調研

1引言

1.1背景

1.2FPGA簡介

FPGA全稱是現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array),結構是什么？

有哪些分類？

基本的作用？

1.3比較

MS 把 CPU，GPU，FPGA 和 ASIC 放在 Flexibility VS Efficiency的角度進行對比，這個也是我們經常使用的方法。再次強調，靈活性（通用性）一定意味著效率的損失，反之亦然[2]

這幾個相比的優缺點又各是什么

1.4國家戰略

中國從2006年到2020年實施的《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》[3]中，明確指出重點領域中的第7條信息產業與服務業，要重點發展集成電路及關鍵元器件。集成電路及芯片是計算機的核心部件，隨著中美兩國在科技上的競爭愈加激烈，為遏制我國電子信息產業向高端、核心領域發展，如中興華為大疆等高科技公司接連被美國制裁。實現核心技術和裝備的國產化和自主可控已上升到國家戰略層面。

FPGA國產化是實現集成電路國產化的重要一環，同時也作為十二五核高基重大專項——千萬門FPGA設計，2發展歷史

FPGA是PAL(可編程陣列邏輯)、GAL(通用陣列邏輯)、PLD(可編程邏輯器件)等可編程器件的基礎上發展起來的。

FPGA與ASIC(專用集成電路)、GPU(中央處理器)的比較

[5]ASIC芯片尺寸小、功能強、功耗低，但其設計復雜，并且由批量要求

FPGA價格較低廉，能現場編程，但體積大、能力有限且功耗比ASIC大

2.1起源

可編程電路發展歷程1、20世紀70年代 基于與或陣列的PLD(可編程邏輯器件)

特點：結構簡單，只能實現用少量乘積項表示的小規模電路2、1984年 Altera公司制造出紫外線可擦寫的EPLD

特點：可重復編程3、1985年 Lattice公司制造出電可擦寫的GAL

特點：設計靈活、高速、低功耗和改寫迅速方便等4、1985年 Xilinx公司制造出FPGA

特點：結合PLD可編程性與MPGA(掩膜可編程門陣列)通用連線結構，因而具備可編程性和高邏輯密度。

中國FPGA技術的追趕歷程列出引用文獻

1、反向研制

2、正向研制

3、完備化的正向研制

據不完全統計顯示，國內目前有以高云半導體、京微齊力、上海安路、紫光同創、AGM和上海復旦微電子等為代表的數家國產FPGA企業

國內研究文獻大多從1992年開始出現FPGA技術的介紹

早先的介紹書籍 朱明程.FPGA 原理及應用設計

復旦大學專用集成電路與系統國家重點實驗室

2004研制10萬門針對數據通信的FPGA芯片“FDP100K”

成果轉化-復旦微電子企業

2.2

(1)(embedded)eFPGA(嵌入式現場可編程門電路)

eFPGA思想由2014年王成誠博士等人提出，作者隨后成立FlexLogix公司并將其商業化，(2)

2.3 FPGA的結構[5]

采用邏輯單元陣列的新概念，包括可配置邏輯模塊(CLB)、輸入輸出模塊(IOB)和內部連線三個部分

2.4 FPGA的設計流程

利用開發軟件和編程工具對器件進行開發的過程,2.5 發展趨勢[5]

2003年文章指出幾點

1、大容量、低電壓、低功耗FPGA2、系統級高密度FPGA3、FPGA與ASIC相互融合4、動態可重構FPGA

不僅在系統重新配置電路功能，而且在系統動態重構電路邏輯，比如對于時序邏輯系統，動態可重構FPGA的意義在于其時序邏輯的發生不是通過調用芯片內不同區域、不同邏輯資源來組合而成，而是通過對FPGA進行局部或全局的芯片邏輯的動態重構而實現的。

3發展現狀

2014年[6]

三種編程方式的對比

3.1 企業

兩大兩小

Xilinx、Intel(Altera)、Lattice、Microsemi

Altera(被Intel收購)和Xilinx

深耕eFPGA也有前兩個公司FlexLogic 和 QuickLogic

調研Xilinx公司產品系列

主流是28nm工藝，屬于芯片產業中絕大多數的產品制程，而且國內上海微電子近年內已經突破28nm光刻機的研制，可以滿足大部分的芯片替代生產需求。

Xilinx公司在28nm制程上推出7系列的四大類型芯片，覆蓋低端中端高端市場，分別是Spartan系列（低端）、Artix系列（中低端）、Kintex（中高端）及Vertex系列（高端）產品。

在20nm工藝上推出UltraScale系列

3.2 行業分析

2021年在倪光南院士的電子信息產業發展建議中[4]，整理了最新國產核心電子器件的研制進展

4前景

4.1 應用前景

4.2 前沿進展

5總結

5.1優缺點分析

5.2啟示

5.3可行的工作

由于FPGA與中央處理器的接口存在高延遲，高性能計算受限[1]

參考文獻

[1]馮園園,張倩.嵌入式FPGA技術發展現狀及啟示[J].集成電路應用,2018, 35(08):1-4.[2]唐杉.可編輯門陣列FPGA在智慧云中的應用案例分析[J].集成電路應用.2018(01).[3]中華人民共和國國務院.國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）［EB/OL］.（2006-02-09）［2021-04-01］.http://

[4]倪光南,朱新忠.自主可控關鍵軟硬件在我國宇航領域的應用與發展建議[J].上海航天(中英文).2021, 38(03):30-34.[5]陸重陽,盧東華.FPGA 技術及其發展趨勢[J].微電子技術,2003,31(01):5-7.[6]Yang Haigang, Zhang Jia, Zhang Jia,etc.REVIEW OF ADVANCED FPGA ARCHITECTURES AND TECHNOLOGIES[J].JOURNAL OF ELECTRONICS(CHINA).2014,31(5).

第五篇：IC芯片知識

IC基礎知識簡述

熔茗2010-09-14 14:42:36

我們通常所說的“芯片”是指集成電路,它是微電子技術的主要產品.所謂微電子是相對“強電”、“弱電”等概念而言,指它處理的電子信號極其微小.它是現代信息技術的基礎,我們通常所接觸的電子產品,包括通訊、電腦、智能化系統、自動控制、空間技術、電臺、電視等等都是在微電子技術的基礎上發展起來的。

我國的信息通訊、電子終端設備產品這些年來有長足發展,但以加工裝配、組裝工藝、應用工程見長,產品的核心技術自主開發的較少,這里所說的“核心技術”主要就是微電子技術.就好像我們蓋房子的水平已經不錯了,但是,蓋房子所用的磚瓦還不能生產.要命的是,“磚瓦”還很貴.一般來說,“芯片”成本最能影響整機的成本。微電子技術涉及的行業很多,包括化工、光電技術、半導體材料、精密設備制造、軟件等,其中又以集成電路技術為核心,包括集成電路的設計、制造。

集成電路(IC)常用基本概念有:

晶圓,多指單晶硅圓片,由普通硅沙拉制提煉而成,是最常用的半導體材料,按其直徑分為4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等規格,近來發展出12英寸甚至更大規格.晶圓越大,同一圓片上可生產的IC就多,可降低成本;但要求材料技術和生產技術更高。

前、后工序:IC制造過程中, 晶圓光刻的工藝(即所謂流片),被稱為前工序,這是IC制造的最要害技術;晶圓流片后,其切割、封裝等工序被稱為后工序。光刻:IC生產的主要工藝手段,指用光技術在晶圓上刻蝕電路。

線寬:4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等,是指IC生產工藝可達到的最小導線寬度,是IC工藝先進水平的主要指標.線寬越小,集成度就高,在同一面積上就集成更多電路單元。

封裝:指把硅片上的電路管腳,用導線接引到外部接頭處,以便與其它器件連接。存儲器:專門用于保存數據信息的IC。

邏輯電路:以二進制為原理的數字電路。

1.IC產業發展背景

隨著全球信息化,網絡化和知識化經濟浪潮的到來,集成電路產業的戰略地位越來越重要,它已成為事關國民經濟,國防建設,人民生活和信息安全的基礎性,戰略性產業.特別是近幾年來,在世界半導體產業環境不斷改善,集成電路的性能以驚人的速度向快速和微型方面發展,其發展潛力,高技術含量和廣闊的市場都令人嘆為觀止.與此同時,中國集成電路產業也已經開始快速發展,正在努力向世界技術前沿靠攏.也就是說,我們中國的IC產業已經初具規模,并且正處在一個擺脫一味只是集中在制造和消費方面而向核心技術領域轉型的一個關鍵階段,所有的IC精英們正在齊心協力打造中國自己的“中國芯”,爭取早日扭轉在內核技術上受制于人的局面,這是每一個IC精英義不容辭的責任,同時也是這次產業調研的最大目的,希望能夠讓同學們領悟到這一點.對于國內一些IC企業的考察和調研,則主要集中在進來的發展戰略與定位上.在當前的市場競爭環境中,壓力主要來自于哪些方面 如何對自身以及同類的本土I

C企業定位 如何定位與國外IC企業的合作或者競爭關系 如何看待本土人才的流失及采取什么對策培養和建立人才儲備 是如何推進本土企業國際化進程的 ……我們希望通過調研能夠歸納得出一些關于中國IC企業界對自身的定位以及了解他們如何與國際上IC企業合作或者競爭的模式,從而對中國IC產業發展的契機有一些更加接近實際,更加深入的思考.2.中國目前IC產業的一些發展

2.1 產業規模急劇擴大

目前,我國已建和在建的8英寸,12英寸芯片生產線有17條,成為全球新的芯片代工基地.芯片設計公司從最初的幾十家增至400多家,特別是上海的中芯國際,宏力半導體,華虹NEC和蘇州的和艦等一批大型芯片制造企業的投產,增強了我國芯片產業的整體實力.統計顯示,近年來,我國芯片產業規模年均增幅超過40%.2004年上半年,我國芯片市場總規模達1370億元,芯片總產量超過94億塊.近幾年中國集成電路產業的迅猛發展離不開市場需求的強勁拉動.中國電子信息制造業規模不斷擴大,計算機,消費電子,網絡通信,汽車電子等主要需求領域都呈現出了高速增長的勢頭.2004年,中國電子信息產業銷售收入達到2.65萬億元,比2003年增長40%,集成電路市場規模已經達到2908億元,同比增長40.2%,高于去年全球增幅12個百分點.2004年正成為中國IC設計產業由萌芽期進入成長期的重要里程碑.到2004年底,中國集成電路設計業擁有421家企業,從業人員上升到約1.65萬人,總銷售額達到了81.5億元人民幣,同比增長率達到41.5%,增長主要來自顯示驅動芯片,智能卡芯片,無線通信芯片和多媒體芯片.預計今后四年的年復合增長率將達到65%左右,2008年銷售額可望達到800億.2.2 產業結構日趨合理

芯片產業結構日趨合理,芯片制造業成為產業增長的主引擎.在地區布局上,我國芯片產業形成了幾大重鎮:

以上海為龍頭的長三角地區,產業鏈最完整,產業集聚度最高.以北京,天津為核心的環渤海區,具有研發,人才優勢.中芯國際在此建成了我國第一條12英寸生產線,初步構筑了產業高地.以廣州,深圳為中心的珠三角,是我國最大的信息產品制造和出口基地,依托巨大的市場需求,開始進軍芯片產業.以成都,西安為中心城市的中西部地區,人力,電力,水資源豐富,并擁有傳統的電子工業基礎,隨著英特爾,中芯國際的芯片封裝企業落戶成都,英飛凌研發中心落戶西安,該地區的芯片產業開始崛起.2.3 技術創新能力增強

芯片制造工藝和技術水準迅速提升,特別是中芯國際北京12英寸生產廠的建成投產,使我國芯片生產技術從0.25微米,0.18微米進入到0.13微米,0.11微米的國際前沿水準.從“中國制造”到“中國創造”,隨著我國企業自主創新能力的增強,催生了一批完全擁有自主知識產權的“中國芯”,如方舟,龍芯,愛國者,星光,網芯,展訊,中視一號等.特別引人矚目的是,2004年上半年,位于上海張江高科技園區的展訊公司研制出我國第一塊完全擁有自主知識產權,國際領先的第三代(3G)手機芯片,打破了手機芯片核心技術被國外通信公司壟斷的局面.2004年底,復旦大學微電子研究院研制出基于清華大學DMB-T標準系統,擁有完全自主知識產權的“中視一號”數字電視芯片,是我國數字電視產業化進程的重大突破.2.4 出現領軍企業

權威預測顯示,作為全球芯片產業增長最快的地區和全球最具發展潛力的市場,2010年前,中國將成為僅次于美國的全球第二大芯片市場.伴隨市場需求的擴張,產業規模的升級,技術水準的提高,中國有望出現一批具備較強國際競爭力的品牌產品和強勢企業.我國的芯片產業體制和機制創新取得突破,政府引導,企業參與,市場運作的格局初步形成.除了國家的產業引導資金,越來越多的海外資本,民間資本投入芯片產業,資本運營初步進入良性循環.目前,有近10家芯片企業在境內外上市,其中在香港和紐約上市的中芯國際,使中國芯片產業開始牽動國際資本市場的神經.銷售額超過1億元的公司達到了16家,它們分別是晶門科技,大唐微電子,杭州士蘭,珠海炬力,中國華大,紹興芯谷科技,中星微,無錫華潤矽科,華大電子,希格瑪,展訊通信,國微電子,上海華虹,北京華虹,復旦微電子和深圳中興微電子,其中晶門科技和大唐微電子的銷售額超過了10億.2004年還初步形成了與IC設計業相關的上下游產業鏈.設計企業已與晶圓代工企業和封裝測試企業建立了相對固定的良好業務關系,中芯國際,華虹NEC,上海先進,上海貝嶺,無錫上華,首剛NEC,紹興華越,南通富士通,上海長豐等代工和封裝企業所提供的各種加工工藝和相應技術服務已基本滿足了設計業的需求.3.中國IC產業存在的問題

3.1中國的IC產業缺乏核心技術

通過產業調研發現,就目前來看,目前,由于西方國家的出口限制,我國在芯片技術,設備上受制于人的局面尚未完全扭轉.國內芯片設計公司規模偏小,技術落后,缺乏自主知識產權.2003年,全國芯片設計公司前十強的產值之和僅..4億美元,而美國排名第十的芯片設計企業產值為6.5億美元.國內芯片制造企業幾乎都是“代工廠”,自主創新能力薄弱,擁有自主產品和自主品牌的公司鳳毛麟角.據了解,我國電子信息產業研發投入超過銷售額10%的企業寥寥無幾,只有華為,中興通訊少數幾家.絕大多數企業的研發投入低于2%,與外國公司差距懸殊.如韓國三星2003年研發投入近30億美元,占銷售額的8%.真正能在IC設計市場上盈利的更多的是從事低端設計的公司.消費類產品的訂單是國內IC設計公司追逐的目標,但消費類產品的技術含量往往不高.而事實上,國內近年來盡管在高端產品如CPU取得了一些突破.但技術含量仍然有限.（轉）