HK32F030MF4P6 EVB

HK32F030M 数据手册 版本：1.3 发布日期：2021-12-20 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 http://www.hsxp-hk.com 前言 前言 编写目的 本文档介绍了 HK32F030M 系列芯片的功能框图、存储器映射、外设接口、电器特性、管脚封装等， 旨在帮助用户快速了解该系列芯片的特点及功能。 读者对象 本文适用于以下读者： • 开发工程师 • 芯片测试工程师 • 芯片选型工程师 版本说明 本文档对应的产品系列为 HK32F030M 系列芯片。 修订记录 版本 日期 修订内容 1.0 2020/02/21 首次发布。 1.0.1 2020/03/04 更新 3.9 节“低功耗模式”。 1.0.2 2020/03/09 更新 4.2.5 节“工作电流特性”。 1.0.3 2020/6/19 更新 3.7.2 节“时钟树”。 1.0.4 2020/7/3 更新 4.2.9 节“Flash 存储器特性”中的 Flash 擦除时间。 1.0.5 2020/10/12 更新 3.23 节“ADC”中的 ADC 有效精度。 1.0.6 2020/10/16 更新 6.4 节“QFN20 封装”。 1.1.0 2021/03/18 更新 4.2.14 节“ADC 特性”中的 ADC 特性参数。 1.1.1 2021/04/19 更新 4.2.14 节“ADC 特性”。 1.2.0 2021/11/23 更新 2.1 节“产品特性”，3.1 节“结构框图”和 3.21 节“Flash 特性”等。 1.3 2021/12/20 更新 3.7.2 节“时钟树”、6 章“管脚定义”等。 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 i 目录 目录 1 简介 .................................................................................................................................................................... 1 2 产品概述............................................................................................................................................................. 2 2.1 产品特性.................................................................................................................................................. 2 2.2 器件一览表.............................................................................................................................................. 4 3 功能介绍............................................................................................................................................................. 6 3.1 结构框图.................................................................................................................................................. 6 3.2 存储器映射.............................................................................................................................................. 7 3.2.1 Flash 特性 ...................................................................................................................................... 7 3.2.2 Flash 选项字 .................................................................................................................................. 8 3.2.3 SRAM .............................................................................................................................................. 8 3.2.4 EEPROM ......................................................................................................................................... 8 3.3 CRC 计算单元 ........................................................................................................................................... 9 3.4 NVIC........................................................................................................................................................... 9 3.5 EXTI.......................................................................................................................................................... 10 3.6 复位 ....................................................................................................................................................... 10 3.6.1 系统复位..................................................................................................................................... 10 3.6.2 电源复位..................................................................................................................................... 11 3.7 时钟 ....................................................................................................................................................... 11 3.7.1 时钟源......................................................................................................................................... 11 3.7.2 时钟树......................................................................................................................................... 12 3.8 供电方案................................................................................................................................................ 12 3.9 低功耗模式............................................................................................................................................ 12 3.10 独立看门狗.......................................................................................................................................... 13 3.11 窗口看门狗.......................................................................................................................................... 13 3.12 System Tick 定时器 ............................................................................................................................... 13 3.13 基本定时器.......................................................................................................................................... 14 3.14 通用定时器.......................................................................................................................................... 14 3.15 高级定时器.......................................................................................................................................... 14 3.16 AWU 定时器 ......................................................................................................................................... 14 3.17 蜂鸣器（Beeper） .............................................................................................................................. 14 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 ii 目录 3.18 I2C 总线 ................................................................................................................................................ 15 3.19 USART .................................................................................................................................................... 15 3.20 SPI.......................................................................................................................................................... 15 3.21 GPIO ...................................................................................................................................................... 16 3.22 ADC ........................................................................................................................................................ 16 3.22.1 ADC 的外部触发源 .................................................................................................................... 16 3.22.2 AWD 唤醒功能........................................................................................................................... 16 3.23 64 位 UID............................................................................................................................................... 16 3.24 调试接口.............................................................................................................................................. 17 4 电气性能指标................................................................................................................................................... 18 4.1 最大绝对额定值.................................................................................................................................... 18 4.1.1 极限电压特性............................................................................................................................. 18 4.1.2 极限电流特性............................................................................................................................. 18 4.1.3 极限温度特性............................................................................................................................. 18 4.2 工作参数................................................................................................................................................ 19 4.2.1 推荐工作条件............................................................................................................................. 19 4.2.2 复位和低压检测......................................................................................................................... 19 4.2.3 上/下电复位特性 ....................................................................................................................... 19 4.2.4 内部参考电压............................................................................................................................. 19 4.2.5 工作电流特性............................................................................................................................. 19 4.2.6 HSI 时钟特性 ............................................................................................................................... 20 4.2.7 LSI 时钟特性 ................................................................................................................................ 20 4.2.8 GPIO 输入时钟 ............................................................................................................................ 20 4.2.9 Flash 存储器特性 ........................................................................................................................ 21 4.2.10 IO 输入引脚特性 ....................................................................................................................... 21 4.2.11 IO 输出引脚特性 ....................................................................................................................... 21 4.2.12 NRST 复位管脚特性 .................................................................................................................. 22 4.2.13 TIM 计数器特性 ........................................................................................................................ 22 4.2.14 ADC 特性 .................................................................................................................................... 23 5 典型电路........................................................................................................................................................... 24 5.1 电源供电................................................................................................................................................ 24 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 iii 目录 6 管脚定义........................................................................................................................................................... 25 6.1 SON8 封装............................................................................................................................................... 25 6.2 TSSOP16 封装 ......................................................................................................................................... 26 6.3 TSSOP20 封装 ......................................................................................................................................... 28 6.4 QFN20 封装 ............................................................................................................................................ 30 6.5 引脚复用（AF）功能表........................................................................................................................ 31 6.6 IOMUX 引脚功能多重映射 .................................................................................................................... 32 7 封装参数........................................................................................................................................................... 34 7.1 SON8 封装............................................................................................................................................... 34 7.2 TSSOP16 封装 ......................................................................................................................................... 35 7.4 TSSOP20 封装 ......................................................................................................................................... 36 7.5 QFN20 封装 ............................................................................................................................................ 37 8 订货信息........................................................................................................................................................... 38 9 缩略语 .............................................................................................................................................................. 39 10 重要提示 ........................................................................................................................................................ 40 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 iv 简介 1 简介 本文档为 HK32F030M 系列芯片的数据手册。HK32F030M 系列芯片是由深圳市航顺芯片技术研发有 限公司研发的经济型 MCU 芯片，包括以下型号： • HK32F030MF4U6 • HK32F030MF4P6 • HK32F030MD4P6 • HK32F030MJ4M6 用户可以查看《HK32F030M 用户手册》，进一步了解 HK32F030M MCU 的功能。 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 1 产品概述 2 产品概述 HK32F030M MCU 使用 ARM® Cortex®-M0 内核，最高工作频率 32 MHz，内置 16 KByte Flash、448 Byte EEPROM 和 2 KByte SRAM。通过配置 Flash 控制器寄存器，可实现中断向量在 16 KByte 空间内的重映射。 HK32F030M MCU 除电源、地以外的所有引脚都可以作为 GPIO、外设 IO 或外部中断输入；在引脚数 量受限应用场景中，该 MCU 提供了尽可能多的引脚信号数量。 HK32F030M MCU 内置了多种通信接口： • 1 路高速（最高 4 Mbit/s）USART USART 支持同步及异步全双工或半双工通信、多主机通信、LIN 协议、SmartCard 协议、IrDA SIR 编解码；可通过软件互换 RX 和 TX 引脚位置；在 MCU 停机模式（Stop）下，支持数据接收 唤醒。 • 1 路高速（最高 16 Mbit/s）SPI/I2S SPI/I2S 支持 4 ~ 16 位数据长度的全双工或半双工通信、主/从机模式、TI 模式、NSS 脉冲模 式、自动 CRC 校验和 I2S 协议。 • 1 路高速（最高 1 MHz）I2C I2C 支持 1 MHz/400 kHz/100 kHz 传输速率、主/从机模式、多主机模式、7/10 位寻址和 SMBus 协议。在 MCU 停机模式（Stop）下，支持数据接收唤醒。 HK32F030M MCU 内置了 1 个 16 位高级 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出，其中 3 路带死区互补输 出），1 个 32 位通用 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出）和 1 个 16 位基本定时器（定时输出 CPU 中断）。 HK32F030M MCU 内置了模拟电路：1 个 12 位 1MSPS ADC（有效精度 8 位） 、1 个上/下电复位（POR/PDR） 电路和 1 个内部参考电压（通过片内 ADC 采样得到）。 HK32F030M MCU 支持丰富的功耗模式。在低功耗模式下，HK32F030M 可被内部的低功耗定时器自 动唤醒。 HK32F030M MCU 工作于-40°C ~ +85°C 的温度范围，供电电压 1.8 V ~ 3.6 V，可满足绝大部分应用环 境的要求。 由于拥有丰富的外设配置，HK32F030M MCU 可适用于多种应用场景： • 可编程控制器、打印机、扫描仪 • 电机驱动和调速控制 • 物联网低功耗传感器终端 • 无人机飞控、云台控制 • 玩具产品 • 家用电器 • 智能机器人 • 智能手表、运动手环 2.1 产品特性 • CPU 内核 ◦ ARM® Cortex®-M0 ◦ 最高时钟频率：32 MHz ◦ 24 位 System Tick 定时器 ◦ 支持中断向量重映射（通过 Flash 控制器的寄存器配置） 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 2 产品概述 • 工作电压范围：1.8 V ~ 3.6 V • 工作温度范围：-40℃ ~ +85℃ • 典型工作电流 • • • ◦ 运行（Run）工作模式：2.338mA@32 MHz@3.3V（73 μA/MHz） ◦ 睡眠（Sleep）模式：1.197mA@32 MHz@3.3V（35 μA/MHz），唤醒时间 21 ns ◦ 深睡眠（DeepSleep）模式：0.613mA@114 kHz@3.3V，唤醒时间 7.8 μs ◦ 停机（Stop）模式：30.12μA@3.3V，唤醒时间 10 μs（可用外部引脚或内部定时器唤醒） CPU 跟踪与调试 ◦ SWD 调试接口 ◦ ARM® CoreSightTM 调试组件（ROM-Table，DWT，BPU） ◦ 自定义 DBGMCU 调试控制器（低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、调试及跟踪接口 分配） 存储器 ◦ 16 KByte Flash（128 页，每页 128 Byte；32 位数据读，8 位数据写） ◦ Flash 具有数据安全保护功能，可分别设置读保护和写保护 ◦ 448 Byte EEPROM ◦ 2 KByte SRAM 数据安全 CRC 校验硬件单元 ◦ • • • • 时钟 ◦ 外部 GPIO 输入时钟：支持 1 ~ 32 MHz ◦ 片内高速 HSI 时钟：32 MHz ◦ 片内慢速 LSI 时钟：114 kHz 复位 ◦ 外部管脚复位 ◦ 电源上/下电复位（POR/PDR） ◦ 软件复位 ◦ 看门狗（IWDG 和 WWDG）定时器复位 GPIO 端口 ◦ 最多支持 16 个 GPIO 端口（TSSOP20、QFN20 封装产品） ◦ 每个 GPIO 都可作为外部中断输入 ◦ 内置可开关的上、下拉电阻 ◦ 支持开漏（Open-Drain）输出 ◦ 输出驱动能力高、低两档可选 IOMUX 引脚功能多重映射控制器 ◦ • 小型封装（如 SON8）产品，可通过 IOMUX 可以实现单根引脚对应多个 GPIO 或外设 IO 的 映射控制。 数据通信接口 ◦ 1 路高速（最高 4 Mbit/s）USART（MCU 在停机（Stop）模式下，支持数据接收唤醒） ◦ 1 路高速（最高 1MHz）I2C（MCU 在停机（Stop）模式下，支持数据接收唤醒） 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 3 产品概述 ◦ • • • • • 1 路高速（最高 16 Mbit/s）SPI（支持 I2S 协议） 定时器及 PWM 发生器 ◦ 1 个 16 位高级 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出，其中 3 路带死区互补输出） ◦ 1 个 32 位通用 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出） ◦ 1 个 16 位基本定时器（支持 CPU 中断） ◦ 1 个自动唤醒定时器（AWU），可用于 MCU 停机（Stop）模式下工作。 蜂鸣器 ◦ 1 个蜂鸣器，可输出 1、2、4 或 8 kHz 频率脉冲。 ◦ 在 MCU 停机（Stop）模式下，蜂鸣器可继续工作并可定时触发 ADC 采样。 片内模拟电路 ◦ 1 个 12 位 1 MSPS ADC（共 5 路模拟信号输入通道，支持差分对输入） ◦ 1 个上/下电复位电路 ◦ 1 个 0.8 V 内部参考电压（内部参考电压在片内被 ADC 采样） ID 标识 ◦ 64 位芯片唯一 ID 标识 ◦ 每颗提供一个唯一的 64 位 ID 标识。 可靠性 ◦ 通过 HBM6000V/CDM500V/LU 等级测试。 2.2 器件一览表 表 2-1 HK32F030M 系列芯片特性 产品特性 HK32F030MJ4M6 工作电压 1.8 V ~ 3.6 V 工作温度 -40°C ~ +85°C CPU 工作频率 32 MHz System Tick 1 Flash 16 KByte EEPROM 448 Byte SRAM 2 KByte CRC 1 IWDG 1 WWDG 1 USART 1 I2C 1 SPI/I2S 1 高级定时器 1 通用定时器 1 基本定时器 1 AWU 定时器 1 蜂鸣器 1 ADC ● 1 个 ADC HK32F030MD4P6 HK32F030MF4P6 HK32F030MF4U6 ● 1 个 ADC ● 1 个 ADC ● 1 个 ADC 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 4 产品概述 产品特性 HK32F030MJ4M6 HK32F030MD4P6 HK32F030MF4P6 HK32F030MF4U6 ● 3 外部通道 ● 4 外部通道 ● 5 外部通道 ● 5 外部通道 POR/PDR 1 内部参考电压 1 64 位 ID 标识 1 外部中断 6 14 16 16 GPIO 6 14 16 16 封装 SON8 TSSOP16 TSSOP20 QFN20 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 5 功能介绍 3 功能介绍 3.1 结构框图 ARM® Cortex®-M0 处理器是嵌入式 32 位 RISC 处理器，它是一个低成本、低功耗的 MCU 平台，提供 优秀的计算性能和先进的中断系统响应。HK32F030M MCU 拥有内置的 Cortex®-M0 内核，与 ARM 工具和 软件兼容。 现以 HK32F030MF4U6 为例，说明 HK32F030M MCU 的功能框图。 Cortex-M0处理器 @32MHz 调试工具 （SWD接口） DWT BPU NVIC 处理器内核 SWDIO SWCLK SW-DP Systick Timer AHB-Lite总线 @32MHz 2 KByte SRAM 16KByte Flash + 448 Byte EEPROM - 32-bit数据读，8-bit数据写 - 1 page = 128 Byte - 16 KB FLASH划分128 pages 16个GPIO I/O引脚 - PA: PB: PC: PD: 1,2,3 4,5 3,4,5,6,7 1,2,3,4,5,6 - EEPROM 1 byte编程 - EEPROM 1 byte擦除 - FLASH 1 page擦除 - FLASH chip 擦除 USART设备 - 最高比特率4Mbps 7、8或9位数据长度 TX/RX引脚互换可配置 1、1.5或2比特停止位长度 支持同步传输模式 支持全双工 支持单线半双工 支持多主机通信 支持LIN master模式 支持IrDA SIR编解码模式 支持Smartcard (1.5停止比特位） 支持MCU Stop模式数据接收唤醒 SPI设备 - GPIO接口 Port Port Port Port A B C D (3-bit) (2-bit) (5-bit) (6-bit) 64-bit UID CRC校验 复位控制单元 外部时钟输入 外部引脚复位 系统上、下电复位 IWDG看门狗复位 WWDG看门狗复位 Cortex-M0软件复位 片内时钟 114kHz片内时钟 30us 4ms 片外复位电路 1~32MHz 时钟信号源 40ms 40ms - 10万次擦除 - 10年保存@85 1.8V~3.6V 数字电源 APB bus @32MHz 16 外部中断 控制器 通用串行接口 USART 1 蜂鸣器 (Beeper) SPI 1 1.8V~3.6V 模拟电源 看门狗 片内Timer 片内电源管理 IWDG 停机(Stop)模式唤醒 AWU Timer LDO/BGR WWDG POR I2C 1 PDR 12bit ADC - 1uS（1Msps）转换时间 支持差分对输入 支持continuous转换模式 片内BGR参考电压采样 支持MCU停机模式下定期采样 运行(Run)模式 最高比特率16Mbps 4到16比特数据长度可配 支持主、从模式 支持TI和NSS脉冲模式 支持全双工和半双工 数据自动CRC校验 支持I2S协议 外设引 脚分配 IOMUX 基本定时器（TIM6） - 16位计数器 - 16位分频器 - 向上计数模式 睡眠(Sleep)模式 5路模拟信号源 电机PWM Timer 电机驱动电路1 高级定时器（TIM1） PWM通道1（带死区） 深睡眠(DeepSleep)模式 停机(Stop)模式 SYSCFG I2C设备 - 时钟控制单元 支持1MHz超快速 支持400kHz快速 支持100kHz标准模式 支持主、从机模式 支持多主机模式 支持7位和10位地址寻址 支持SMBus协议 支持MCU Stop模式数据接收唤醒 蜂鸣器 - 1、2、4或8kHz - 16位计数器 16位分频器 向上/下计数模式 4路输入捕获/输出比较/PWM 3路PWM互补输出 ETR外部触发输入 外部刹车信号输入 - 通用定时器(TIM2) 32位计数器 16位分频器 向上/下计数模式 4路输入捕获/输出比较/PWM ETR外部触发输入 PWM通道2（带死区） PWM通道3（带死区） PWM通道4 PWM紧急刹车信号 定时器触发信号 电机驱动电路2 PWM通道1 PWM通道2 PWM通道3 PWM通道4 定时器触发信号 图 3-1 HK32F030MF4U6 功能框图 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 6 功能介绍 3.2 存储器映射 0x5FFF_FFFF 0x4800_1000 0x4800_0C00 0x4001_FFFF 0x4001_8000 0x4001_7C00 0x4001_5C00 0x4001_5800 0x4001_3C00 0x4001_3800 0x4001_3400 APB总线 外设 IOMUX 0x4001_2400 ADC1 EXTI 0x4001_0000 SYSCFG Beeper 0x4000_7800 AWU 0x4000_3400 0x4000_3000 0x4000_2C00 0x4000_1400 0x4000_1000 0x4000_0400 0x4000_0000 0x4002_1400 0x4002_1000 0x4002_0000 GPIO A 保留区 AHB总线 外设 CRC 保留区 Flash控制器 保留区 RCC 保留区 0xE000_0000 0xDFFF_FFFF 0x3FFF_FFFF 保留区 保留区 0x6000_0000 0x5FFF_FFFF 512-MByte block 0x2000_0800 0x2000_07FF 0x2000_0000 外设区 0x4000_0000 0x3FFF_FFFF 保留区 0x4000_7C00 0x4000_5400 Cortex-M0 内部外设 保留区 0x4001_0400 0x4000_5800 512-MByte block 保留区 TIM1 0x4000_7000 0x4002_2000 0xFFFF_FFFF 保留区 0x4001_3000 0x4000_7400 0x4002_2400 USART1 0x4001_2C00 0x4000_8000 0x4800_0400 0x4002_3000 DBGMCU SPI1_I2S 0x4001_0800 GPIO C GPIO B 0x4002_3400 保留区 GPIO D 0x4800_0800 0x4800_0000 保留区 保留区 0x1FFF_FFFF 保留区 512-MByte block 0x1FFF_F840 0x1FFF_F83F SRAM 0x2000_0000 0x1FFF_FFFF 保留区 PWR 512-MByte block 保留区 0x1FFF_F818 0x1FFF_F817 0x1FFF_F800 0x1FFF_F7FF 代码区 I2C1 2-KByte SRAM 0x0000_0000 40-Byte 产品出厂设置 in EEPROM （用户无法擦写） 24-Byte Option Bytes in EEPROM 保留区 保留区 0x0C00_01C0 0x0C00_01BF IWDG 0x0C00_0000 0x0BFF_FFFF WWDG 保留区 0x0800_4000 0x0800_3FFF TIM6 保留区 0x0800_0000 0x07FF_FFFF 0x0000_4000 0x0000_3FFF TIM2 0x0000_0000 448-Byte EEPROM 保留区 Flash 地址重映射区 保留区 16-KByte Flash (支持中断向量重映射) 图 3-2 HK32F030M MCU 存储器映射 3.2.1 Flash 特性 • Flash 数据位宽：32 位读，8 位写。 • 页大小：128 Byte。 • Flash 访问位宽：支持半字（16 位）和字节（8 位）写；32 位读。 • 支持 Flash 读/写保护访问控制。 • 通过配置寄存器支持中断向量表重映射。 表 3-1 Flash 特性 操作时间 读操作 擦除和编程操作 当 1.8V ≤ VDD ≤ 2.4V 时： ● 字节写操作：约 30 μs（tprogram= 1/fFLITFCLK*120） ● LATENCY=000 且 HCLK ≤ 16 MHz，0 时钟等待 周期。 ● 半字写操作：约 60 μs 版权所有©2021 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 7 功能介绍 ● LATENCY=001 且 16 MHz