华大HC32F03系列简介
简介
HC32F030 系列是一款宽电压工作范围的通用 MCU。集成 12 位 1Msps 高精度 SARADC 以及集成了比较器、运放、内置高性能 PWM 定时器、多路 UART、SPI、I2C 等丰富的通讯外设,内建 AES、TRNG 等信息安全模块,具有高整合度、高抗干扰、高可靠性的特点。本产品内核采用 Cortex-M0+ 内核,配合成熟的 Keil & IAR 调试开发软件,支持 C 语言及汇编语言,汇编指令。
通用 MCU 典型应用
⚫ 智能交通,智慧城市,智能家居
⚫ 电子烟,航模,无线充等消费类行业
⚫ 电动工具等电机控制行业
32 位 CORTEX M0+ 内核
ARM® Cortex®-M0+ 处理器源于 Cortex-M0,包含了一颗 32 位 RISC 处理器,运算能力达到0.95 Dhrystone MIPS/MHz。同时加入了多项全新设计,改进调试和追踪能力、减少每条指令循环(IPC)数量和改进 Flash 访问的两级等,更纳入了节能降耗技术。Cortex-M0+ 处理器全面支持已整合 Keil & IAR 调试器。Cortex-M0+ 包含了一个硬件调试电路,支持 2-pin 的 SWD 调试界面。
64K Byte FLASH
内建全集成 Flash 控制器,无需外部高压输入,由全内置电路产生高压来编程。支持 ISP、IAP、ICP 功能。
8K Byte RAM
根据客户选择不同的功耗模式,RAM 数据都会被保留。自带硬件奇偶校验位,万一数据被意外破坏,在数据被读取时,硬件电路会立刻产生中断,保证系统的可靠性。
时钟系统
一个频率为 4~24MHz 可配置的高精度内部时钟 RCH。在配置 24MHz 下,从深度休眠模式到工作模式的唤醒时间为 4us,全电压全温度范围内的频率偏差小,可以不外接昂贵的高频晶体。
一个频率为 4~32MHz 的外部晶振 XTH。
一个频率为 32.768kHz 的外部晶振 XTL。
一个频率为 32.8/38.4kHz 的内部时钟 RCL。
一个频率为 8~48MHz 输出的 PLL。
工作模式
1) 运行模式(Active Mode):CPU 运行,周边功能模块运行。
2) 休眠模式(Sleep Mode):CPU 停止运行,周边功能模块运行。
3) 深度休眠模式(Deep sleep Mode):CPU 停止运行,高速时钟停止,部分功能模块运行。
端口控制器 GPIO
最多可提供 56 个 GPIO 端口,其中部分 GPIO 与模拟端口复用。每个端口由独立的控制寄存器位来控制,支持 FAST IO。支持边沿触发中断和电平触发中断,可从各种深度休眠模式下把MCU 唤醒到工作模式。支持位置位,位清零,位置位清零操作。支持 Push-Pull CMOS 推挽输出、Open-Drain 开漏输出。内置上拉电阻、下拉电阻,带有施密特触发器输入滤波功能。输出驱动能力可配置,最大支持 20mA 的电流驱动能力。56 个通用 IO 可支持外部异步中断。
中断控制器 NVIC
Cortex-M0+处理器内置了嵌套向量中断控制器(NVIC),支持最多 32 个中断请求(IRQ)输入;有四个中断优先级,可处理复杂逻辑,能够进行实时控制和中断处理。
复位控制器 RESET
本产品具有 7 个复位信号来源,每个复位信号可以让 CPU 重新运行,绝大多数寄存器会被重新复位,程序计数器 PC 会复位指向起始地址。
DMA 控制器 DMAC
DMAC(直接内存访问控制器)功能块可以不通过 CPU 高速传输数据。使用 DMAC 能提高系统性能。
通用定时器包含四个定时器 TIM0/1/2/3。
通用定时器特性:
PWM 独立输出,互补输出
捕获输入
区控制
刹车控制
边沿对齐、对称中心对齐与非对称中心对齐 PWM 输出
正交编码计数功能
单脉冲模式
外部计数功能
TIM0/1/2 功能完全相同。TIM0/1/2 是同步定时/计数器,可以作为 16 位自动重装载功能的定时 /计数器,也可以作为 32 位无重载功能的定时/计数器。TIM0/1/2 每个定时器都具有 2 路捕获比较功能,可以产生 2 路 PWM 独立输出或 1 组 PWM 互补输出。具有区控制功能。TIM3 是多通道的通用定时器,具有 TIM0/1/2 的所有功能,可以产生 3 组 PWM 互补输出或 6 路 PWM 独立输出,最多 6 路输入捕获。具有区控制功能。
PCA(可编程计数器阵列 Programmable Counter Array)支持最多 5 个 16 位的捕获/比较模块。该定时/计数器可用作为一个通用的时钟计数/事件计数器的捕获/比较功能。PCA 的每个模块都可以进行独立编程,以提供输入捕捉,输出比较或脉冲宽度调制。另外模块
4 有额外的看门狗定HC32F030 系列数据手册 Rev2.1 Page 10 of 85时器模式。 高级定时器Advanced Timer 包含三个定时器 TIM4/5/6。TIM4/5/6 是功能相同的高性能计数器,可用于计数产生不同形式的时钟波形,1 个定时器可以产生互补的一对 PWM 或者独立的 2 路PWM输出,可以捕获外界输入进行脉冲宽度或周期测量。
通用同步异步收发器 UART0~UART1
2 路通用同步异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),UART0/UART1。
通用 UART 基本功能:
半双工和全双工传输
8/9-Bit 传输数据长度
硬件奇偶校验
1/1.5/2-Bit 停止位
四种不同传输模式
16-Bit 波特率计数器
多机通讯
硬件地址识别
DMAC 硬件传输握手
硬件流控
串行外设接口 SPI
2 路同步串行接口(Serial Peripheral Interface)
SPI 基本特性:
通过编程可以配置为主机或者从机
四线传输方式,全双工通信
主机模式 7 种波特率可配置
主机模式最大分频系数为 PCLK/2,最高通信速率为 16M bps
从机模式最大分频系数为 PCLK/8,最高通信速率为 6M bps
可配置的串行时钟极性和相位
支持中断
8 位数据传输,先传输高位后低位
支持 DMA 软件/硬件访问
I2C 总线
2 路 I2C(Inter-Integrated Circuit),支持主从模式。
I2C 基本特性:
支持主机发送/接收,从机发送/接收四种工作模式
支持标准(100Kbps) / 快速(400Kbps) / 高速(1Mbps) 三种工作速率
支持 7 位寻址功能
支持噪声过滤功能
支持广播地址
支持中断状态查询功能
蜂鸣器 Buzzer
4 个通用定时器功能复用输出为 Buzzer 提供可编程驱动频率。该蜂鸣器端口可提供 20mA 的sink 电流,互补输出,不需要额外的三极管。
时钟校准电路模块 CLKTRIM
内建时钟校准电路,可以通过外部精准的晶振时钟校准内部 RC 时钟,亦可使用内部 RC 时钟去检验外部晶振时钟是否工作正常。
时钟校准基本特性:
校准模式
监测模式
32 位参考时钟计数器可加载初值
32 位待校准时钟计数器可配置溢出值
6 种参考时钟源
5 种待校准时钟源
支持中断方式
器件电子签名
每颗芯片出厂前具备唯一的 10 字节 设备标识号,包括 wafer lot 信息,以及芯片坐标信息等。UID 地址为:0x00100E74 – 0x00100E7D。
循环冗余校验 CRC
CRC16 符合 ISO/IEC13239 中给出的多项式 =X16 + X12 + X5 + 1。
CRC32 符合 ISO/IEC13239 中给出的多项式 = x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5
+x4+x2+x+1。
硬件除法器模块 HDIV
HDIV(Hardware Divider)是一个 32 位有/无符号整数硬件除法器。
HDIV 硬件除法器基本特性:
可配置有符号/无符号整数除法计算
32 位被除数,16 位除数
输出 32 位商和 32 位余数
除数为零警告标志位,除法运算结束标志位
10 个时钟周期完成一次除法运算
写除数寄存器触发除法运算开始
读商寄存器/余数寄存器时自动等待计算结束
高级加密标准模块 AES
AES(The Advanced Encryption Standard)是美国国家标准技术研究所(NIST)在 2000 年 10 月 2 日正式宣布的新的数据加密标准。AES 的分组长度固定为 128 Bit,而密钥长度支持 128 Bit。
真随机数发生器 TRNG
TRNG 是一个真随机数发生器,用来产生真随机数。
模数转换器 ADC
单调不失码的 12 位逐次逼近型模数转换器,在 24MHz ADC 时钟下工作时,采样率达到 1Msps。 参考电压可选择片内精准电压(1.5V 或 2.5V)或从外部输入或电源电压。30 个输入通道,包括 24 路外部引脚输入、1 路内部温度传感器电压、1 路 1/3 电源电压、1 路内建 BGR 1.2V 电压、3 路 OPA 输出。内建可配置的输入信号放大器以检测弱信号。
SAR ADC 基本特性:
12 位转换精度;
1Msps 转换速度;
30 个输入通道,包括 24 路外部引脚输入、1 路内部温度传感器电压、1 路 1/3 AVCC 电压、1 路内建 BGR 1.2V 电压、3 路 OPA 输出;
4 种参考源:AVCC 电压、ExRef 引脚、内置 1.5V 参考电压、内置 2.5V 参考电压;
ADC 的电压输入范围:0~Vref;
4 种转换模式:单次转换、顺序扫描连续转换、插队扫描连续转换、连续转换累加;
输入通道电压阈值监测;
软件可配置 ADC 的转换速率;
内置信号放大器,可转换高阻信号;
支持片内外设自动触发 ADC 转换,有效降低芯片功耗并提高转换的实时性。
模拟电压比较器 VC
芯片引脚电压监测/比较电路。16 个可配置的正外部输入通道,11 个可配置的负外部输入通道;5 个内部负输入通道,包括 1 路内部温度传感器电压、1 路内建 BGR 2.5V 参考电压、1 路内建 BGR 1.2V 电压、1 路 64 阶电阻分压。VC 输出可供通用定时器 TIM0/1/2/3, 可编程计数阵列 PCA 捕获、门控、外部计数时钟使用。可根据上升/下降边沿产生异步中断,从低功耗模式下唤醒 MCU。可配置的软件防抖功能。
低电压检测器 LVD
对芯片电源电压或芯片引脚电压进行检测。16 档电压监测值(1.8 ~ 3.3V)。可根据上升/下降边沿产生异步中断或复位。具有硬件迟滞电路和可配置的软件防抖功能。
LVD 基本特性:
4 路监测源,AVCC、PC13、PB08、PB07;
16 阶阈值电压,1.8~3.3V 可选;
8 种触发条件,高电平、上升沿、下降沿组合;
2 种触发结果,复位、中断;
8 阶滤波配置,防止误触发;
具备迟滞功能,强力抗干扰。
运算放大器 OPA
OPA 模块可以灵活配置,适用于简易滤波器和 Buffer 应用。内部的三个运放可以配置为反向、同向具有不同增益的组合运放,也可以使用外部电阻进行级联。
嵌入式调试系统
嵌入式调试解决方案,提供全功能的实时调试器,配合标准成熟的 Keil/IAR 等调试开发软件。支持 4 个硬断点以及多个软断点。
编程模式
支持两种编程模式:在线编程、离线编程。
支持两种编程协议:ISP 协议、SWD 协议。
ISP 协议编程接口:PA9、PA10 或 PA13、PA14。
SWD 协议编程接口:PA13、PA14。
当复位时 BOOT0(PD03)管脚为高电平,芯片工作于 ISP 编程模式,可通过 ISP 协议对 FLASH 进行编程。
当复位时 BOOT0(PD03)管脚为低电平,芯片工作于用户模式,芯片执行 FLASH 内的程序代码,可通过 SWD 协议对 FLASH进行编程。
注意:
- 建议预留 PA9、PA10 作为 ISP 编程接口,如需使用 PA13、PA14 作为 ISP 编程接口请参见 PCN:PCN20191230-1_HC32L130HC32F030HC32L136 提高烧录速度。
高安全性
加密型嵌入式调试解决方案,提供全功能的实时调试器。