HC32F460JETA-LQFP48

HC32F460 系列 32 位 ARM® Cortex®-M4 微控制器 HC32F460PETB-LQFP100 HC32F460KETA-LQFP64 HC32F460KEUA-QFN60TR HC32F460JETA-LQFP48 HC32F460JEUA-QFN48TR 数据手册 产品特性 ARM Cortex-M4 32bit MCU+FPU，210DMIPS，512KB Flash，192KB SRAM，USB FS（Device/Host） ，14 Timers，2 ADCs，1 PGA，3 CMPs，20 个通信接口 ⚫ ARMv7-M 架构 32bit Cortex-M4 CPU，集成 – USBFS 专用 DMAC FPU 、 MPU ， 支 持 SIMD 指 令 的 DSP ， 及 – 数据计算单元（DCU） CoreSight 标 准 调 试 单 元 。 最 高 工 作 主 频 – 支持外设事件相互触发（AOS） 168MHz， Flash 加速单元实现 0-wait 程序执行， ⚫ – – 2 个独立 12bit 2MSPS ADC 内置存储器 – 1 个可编程增益放大器（PGA） – 3 个独立电压比较器（CMP） ，支持 2 路内部 最大 512KByte 的 Flash memory，支持安全 *1 基准电压 最大 192KByte 的 SRAM，包括 32KByte 的 168MHz 单周期访问高速 RAM，4KByte – ⚫ Retention RAM ⚫ 高性能模拟 达到 210DMIPS 或 485Coremarks 的运算性能 保护及数据加密 – ⚫ 电源，时钟，复位管理 1 个片上温度传感器（OTS） Timer – 3 个多功能 16bit PWM Timer（Timer6） – 3 个 16bit 电机 PWM Timer（Timer4） – 系统电源（Vcc） ：1.8-3.6V – 6 个 16bit 通用 Timer（TimerA） – 6 个 独 立 时 钟 源 ： 外 部 主 时 钟 晶 振 （ 4- – 2 个 16bit 基础 Timer（Timer0） 24MHz） ，外部副晶振（32.768kHz） ，内部高 ⚫ 最大 83 个 GPIO 速 RC（16/20MHz），内部中速 RC（8MHz）， – CPU 单周期访问，最大 100MHz 输出 内部低速 RC（32kHz） ，内部 WDT 专用 RC – 最大 81 个 5V-tolerant IO （10kHz） – ⚫ ⚫ 最大 20 个通信接口 包括上电复位（ POR），低电压检测复位 – 3 个 I2C，支持 SMBus 协议 （LVDR） ，端口复位（PDR）在内的 14 种 – 4 个 USART，支持 ISO7816-3 协议 复位源，每个复位源有独立标志位 – 4 个 SPI – 4 个 I2S，内置音频 PLL 支持音频级采样精 低功耗运行 – 外设功能可以独立关闭或开启 – 三种低功耗模式：Sleep，Stop，Power down – 2 个 SDIO，支持 SD/MMC/eMMC 格式 模式 – 1 个 QSPI，支持 168Mbps 高速访问（XIP） Run 模式和 Sleep 模式下支持高速模式、超 – 1 个 CAN，支持 ISO11898-1 标准协议 低速模式之间的切换 – 1 个 USB 2.0 FS，内置 PHY，支持 Device/Host – – 待机功耗：Stop 模式 typ.90uA@25°C， Power 度 ⚫ down 模式最低至 1.8uA@25°C – – Power down 模式下，支持 16 个端口唤醒， 数据加密功能 – ⚫ AES/HASH/TRNG 封装形式： 支持超低功耗 RTC 工作，4KByte SRAM 保 LQFP100（14×14mm） LQFP64（10×10mm） 持数据 QFN60（7×7mm） QFN48（5×5mm） 待机快速唤醒，Stop 模式唤醒最快至 2us， LQFP48（7×7mm） Power down 模式唤醒最快至 20us ⚫ 外设运行支持系统显著降低 CPU 处理负荷 – 8 通道双主机 DMAC HC32F460 系列数据手册 Rev1.0 *1：关于 Flash 安全保护及数据加密的具体规格，请咨询销 售窗口。 Page 2 of 104 前 ➢ 言 华大半导体有限公司（以下简称：“HDSC”）保留随时更改、更正、增强、修改华大半导体产品和/或 本文档的权利，恕不另行通知。用户可在下单前获取最新相关信息。HDSC 产品依据购销基本合同中 载明的销售条款和条件进行销售。 ➢ 用户对 HDSC 产品的选择和使用承担全部责任，用户将 HDSC 产品用于其自己或指定第三方产品上 的，HDSC 不提供服务支持且不对此类产品承担任何责任。 ➢ HDSC 在此确认未以明示或暗示方式授予任何知识产权许可。 ➢ HDSC 产品的转售，若其条款与此处规定不同，HDSC 对此类产品的任何保修承诺无效。 ➢ 任何带有“®”或“™”标识的图形或字样是 HDSC 的商标。所有其他在 HDSC 产品上显示的产品或服务 名称均为其各自所有者的财产。 ➢ 本通知中的信息取代并替换先前版本中的信息。 ©2019 华大半导体有限公司 - 保留所有权利 HC32F460 系列数据手册 Rev1.0 Page 3 of 104 目 录 产品特性 ......................................................................................................................................................................2 前 言 ..........................................................................................................................................................................3 目 录 ..........................................................................................................................................................................4 1 简介（Overview） .............................................................................................................................................10 1.1 型号命名规则...................................................................................................................................... 11 1.2 型号功能对比表..................................................................................................................................12 1.3 功能框图..............................................................................................................................................14 1.4 功能简介..............................................................................................................................................15 1.4.1 CPU ....................................................................................................................................... 15 1.4.2 总线架构（BUS） ............................................................................................................... 15 1.4.3 复位控制（RMU） .............................................................................................................. 16 1.4.4 时钟控制（CMU） .............................................................................................................. 16 1.4.5 电源控制（PWC） .............................................................................................................. 17 1.4.6 初始化配置（ICG） ............................................................................................................ 17 1.4.7 嵌入式 FLASH 接口（EFM） ............................................................................................ 18 1.4.8 内置 SRAM（SRAM） ....................................................................................................... 18 1.4.9 通用 IO（GPIO） ................................................................................................................ 18 1.4.10 中断控制（INTC）.............................................................................................................. 19 1.4.11 键盘扫描（KEYSCAN） .................................................................................................... 20 1.4.12 存储保护单元（MPU） ...................................................................................................... 20 1.4.13 DMA 控制器（DMA） ....................................................................................................... 20 1.4.14 电压比较器（CMP）........................................................................................................... 21 1.4.15 模数转换器（ADC）........................................................................................................... 21 1.4.16 温度传感器（OTS） ........................................................................................................... 22 1.4.17 高级控制定时器（Timer6） ............................................................................................... 22 1.4.18 通用控制定时器（Timer4） ............................................................................................... 23 1.4.19 紧急刹车模块（EMB） ...................................................................................................... 23 1.4.20 通用定时器（TimerA）....................................................................................................... 23 1.4.21 通用定时器（Timer0） ....................................................................................................... 23 1.4.22 实时时钟（RTC） ............................................................................................................... 24 1.4.23 看门狗计数器（WDT） ...................................................................................................... 24 1.4.24 串行通信接口（USART） .................................................................................................. 24 1.4.25 集成电路总线（I2C） ......................................................................................................... 24 1.4.26 串行外设接口（SPI） ......................................................................................................... 24 1.4.27 四线式串行外设接口（QSPI） .......................................................................................... 25 1.4.28 集成电路内置音频总线（I2S）.......................................................................................... 25 1.4.29 CAN 通信接口（CAN） ..................................................................................................... 25 1.4.30 USB2.0 全速模块（USB FS） ............................................................................................ 26 1.4.31 加密协处理模块（CPM）................................................................................................... 26 1.4.32 数据计算单元（DCU）....................................................................................................... 26 HC32F460 系列数据手册 Rev1.0 Page 4 of 104 2 3 1.4.33 CRC 计算单元（CRC） ...................................................................................................... 26 1.4.34 SDIO 控制器（SDIOC）..................................................................................................... 27 引脚配置及功能（Pinouts） .............................................................................................................................28 2.1 引脚配置图..........................................................................................................................................28 2.2 引脚功能表..........................................................................................................................................32 2.3 引脚功能说明......................................................................................................................................40 2.4 引脚使用说明......................................................................................................................................43 电气特性.............................................................................................................................................................44 3.1 参数条件..............................................................................................................................................44 3.1.1 最小值和最大值 ................................................................................................................... 44 3.1.2 典型值 ................................................................................................................................... 44 3.1.3 典型曲线 ............................................................................................................................... 44 3.1.4 负载电容 ............................................................................................................................... 44 3.1.5 引脚输入电压 ....................................................................................................................... 45 3.1.6 电源方案 ............................................................................................................................... 46 3.1.7 电流消耗测量 ....................................................................................................................... 49 3.2 绝对最大额定值..................................................................................................................................50 3.3 工作条件..............................................................................................................................................52 3.3.1 通用工作条件 ....................................................................................................................... 52 3.3.2 上电 / 掉电时的工作条件 .................................................................................................. 53 3.3.3 复位和电源控制模块特性 ................................................................................................... 54 3.3.4 供电电流特性 ....................................................................................................................... 56 3.3.5 电气敏感性 ........................................................................................................................... 64 3.3.5.1 静电放电 (ESD) ............................................................................................................... 64 3.3.5.2 静态 Latch-up .................................................................................................................... 64 3.3.6 低功耗模式唤醒时序 ........................................................................................................... 65 3.3.7 I/O 端口特性......................................................................................................................... 66 3.3.8 USART 接口特性 ................................................................................................................. 70 3.3.9 I2S 接口特性 ........................................................................................................................ 71 3.3.10 I2C 接口特性 ........................................................................................................................ 73 3.3.11 SPI 接口特性 ........................................................................................................................ 74 3.3.12 USB 接口特性 ...................................................................................................................... 76 3.3.13 PLL 特性 ............................................................................................................................... 78 3.3.14 JTAG 接口特性..................................................................................................................... 79 3.3.15 外部时钟源特性 ................................................................................................................... 80 3.3.15.1 外部源产生的高速外部用户时钟 .................................................................................. 80 3.3.15.2 晶振 / 陶瓷谐振器产生的高速外部时钟 ..................................................................... 81 3.3.15.3 晶振 / 陶瓷谐振器产生的低速外部时钟 ..................................................................... 82 3.3.16 内部时钟源特性 ................................................................................................................... 83 3.3.16.1 内部高速(HRC)振荡器 ................................................................................................... 83 3.3.16.2 内部中速(MRC)振荡器 .................................................................................................. 83 3.3.16.3 内部低速(LRC)振荡器 ................................................................................................... 84 HC32F460 系列数据手册 Rev1.0 Page 5 of 104 3.3.16.4 SWDT 专用内部低速(SWDTLRC)振荡器..................................................................... 84 3.3.17 12 位 ADC 特性.................................................................................................................... 84 3.3.18 DAC 特性 ............................................................................................................................. 92 3.3.19 比较器特性 ........................................................................................................................... 92 3.3.20 增益可调放大器特性 ........................................................................................................... 93 3.3.21 温度传感器 ........................................................................................................................... 94 3.3.22 存储器特性 ........................................................................................................................... 95 3.3.22.1 闪存.................................................................................................................................. 95 4 5 封装信息.............................................................................................................................................................96 4.1 封装尺寸..............................................................................................................................................96 4.2 丝印说明............................................................................................................................................101 订购信息...........................................................................................................................................................103 版本信息 & 联系方式 ...........................................................................................................................................104 HC32F460 系列数据手册 Rev1.0 Page 6 of 104 表目录 表 1-1 型号功能对比表 ........................................................................................................................................ 13 表 2-1 引脚功能表 ................................................................................................................................................ 36 表 2-2 Func32~63 表 ............................................................................................................................................. 37 表 2-3 端口配置 .................................................................................................................................................... 38 表 2-4 通用功能规格 ............................................................................................................................................ 39 表 2-5 引脚功能说明 ............................................................................................................................................ 42 表 2-6 引脚使用说明 ............................................................................................................................................ 43 表 3-1 VCAP_1/VCAP_2 工作条件..................................................................................................................... 49 表 3-2 电压特性 .................................................................................................................................................... 50 表 3-3 电流特性 .................................................................................................................................................... 51 表 3-4 热特性 ........................................................................................................................................................ 51 表 3-5 通用工作条件 ............................................................................................................................................ 52 表 3-6 上电 / 掉电时的工作条件 ....................................................................................................................... 53 表 3-7 复位和电源控制模块特性 ........................................................................................................................ 55 表 3-8 高速模式电流消耗 1 ................................................................................................................................. 57 表 3-9 高速模式电流消耗 2 ................................................................................................................................. 58 表 3-10 高速模式电流消耗 3 ............................................................................................................................... 59 表 3-11 超低速模式电流消耗 1 ........................................................................................................................... 60 表 3-12 超低速模式电流消耗 2 ........................................................................................................................... 61 表 3-13 低功耗模式电流消耗 .............................................................................................................................. 63 表 3-14 模拟模块电流消耗 .................................................................................................................................. 63 表 3-15 ESD 特性 ................................................................................................................................................ 64 表 3-16 静态 Latch-up 特性.................................................................................................................................. 64 表 3-17 低功耗模式唤醒时间 .............................................................................................................................. 65 表 3-18 I/O 静态特性............................................................................................................................................ 66 表 3-19 输出电压特性 .......................................................................................................................................... 67 表 3-20 I/O 交流特性............................................................................................................................................ 68 表 3-21 USART AC 时序 ...................................................................................................................................... 70 表 3-22 I2S 电气特性............................................................................................................................................ 71 表 3-23 I2C 电气特性 ........................................................................................................................................... 73 表 3-24 SPI 电气特性 ........................................................................................................................................... 74 表 3-25 USB Full-Speed 电气特性 ....................................................................................................................... 76 表 3-26 USB Low-Speed 电气特性 ...................................................................................................................... 77 表 3-27 PLL 主要性能指标 .................................................................................................................................. 78 表 3-28 JTAG 接口特性........................................................................................................................................ 79 表 3-29 高速外部用户时钟特性 .......................................................................................................................... 80 表 3-30 XTAL 4-24 MHz 振荡器特性 ................................................................................................................ 81 表 3-31 XTAL32 振荡器特性 ............................................................................................................................... 82 表 3-32 HRC 振荡器特性 .................................................................................................................................... 83 表 3-33 MRC 振荡器特性 .................................................................................................................................... 83 HC32F460 系列数据手册 Rev1.0 Page 7 of 104 表 3-34 LRC 振荡器特性 ..................................................................................................................................... 84 表 3-35 SWDTLRC 振荡器特性 .......................................................................................................................... 84 表 3-36 ADC 特性................................................................................................................................................ 84 表 3-37 ADC 特性 （续）.................................................................................................................................. 85 表 3-38 ADC1_IN0~3、ADC12_IN4~IN7 输入通道精度@ fADC=60MHz........................................................ 86 表 3-39 ADC1_IN0~3、ADC12_IN4~IN7 输入通道精度@ fADC=30MHz........................................................ 86 表 3-40 ADC1_IN0~3、ADC12_IN4~IN7 输入通道精度@ fADC=30MHz........................................................ 86 表 3-41 ADC1_IN0~3、ADC12_IN4~IN7 输入通道精度@ fADC=8MHz.......................................................... 87 表 3-42 ADC1_IN12~15、ADC12_IN8~11 输入通道精度@ fADC=60MHz ...................................................... 87 表 3-43 ADC1_IN12~15、ADC12_IN8~11 输入通道精度@ fADC=30MHz ...................................................... 87 表 3-44 ADC1_IN12~15、ADC12_IN8~11 输入通道精度@ fADC=30MHz ...................................................... 88 表 3-45 ADC1_IN12~15、ADC12_IN8~11 输入通道精度@ fADC=8MHz ........................................................ 88 表 3-46 ADC1_IN0~3、ADC12_IN4~IN7 输入通道输入通道动态精度@ fADC=60MHz................................ 88 表 3-47 ADC1_IN0~3、ADC12_IN4~IN7 输入通道输入通道动态精度@ fADC=30MHz................................ 89 表 3-48 ADC1_IN0~3、ADC12_IN4~IN7 输入通道输入通道动态精度@ fADC=8MHz.................................. 89 表 3-49 DAC 特性................................................................................................................................................ 92 表 3-50 比较器特性 .............................................................................................................................................. 92 表 3-51 增益可调放大器特性 .............................................................................................................................. 94 表 3-52 温度传感器特性 ...................................................................................................................................... 94 表 3-53 闪存特性 .................................................................................................................................................. 95 表 3-54 闪存编程擦除时间 .................................................................................................................................. 95 表 3-55 闪存可擦写次数和数据保存期限 .......................................................................................................... 95 HC32F460 系列数据手册 Rev1.0 Page 8 of 104 图目录 图 1-1 功能框图 .................................................................................................................................................... 14 图 2-1 封装示意图 ................................................................................................................................................ 31 图 3-1 引脚负载条件(左)与输入电压测量（右）.............................................................................................. 45 图 3-2 电源方案（HC32F460PETB-LQFP100）................................................................................................ 46 图 3-3 电源方案（HC32F460KETA-LQFP64） ................................................................................................. 47 图 3-4 电源方案（HC32F460ZEUA-QFN60TR、 ............................................................................................. 48 图 3-5 电流消耗测量方案 .................................................................................................................................... 49 图 3-6 I/O 交流特性定义 ...................................................................................................................................... 69 图 3-7 USART 时钟时序 ...................................................................................................................................... 70 图 3-8 USART（CSI）输入输出时序 ................................................................................................................. 70 图 3-9 I2S 从模式时序（Philips 协议）............................................................................................................. 72 图 3-10 I2S 主模式时序（Philips 协议）........................................................................................................... 72 图 3-11 I2C 总线时序定义 ................................................................................................................................... 73 图 3-12 SCK Clock 定义 ....................................................................................................................................... 74 图 3-13 SPI 接口时序要求 ................................................................................................................................... 75 图 3-14 USB 上升/下降时间及 Cross Over 电压定义 ........................................................................................ 77 图 3-15 JTAG TCK 时钟....................................................................................................................................... 79 图 3-16 JTAG 输入输出....................................................................................................................................... 80 图 3-17 采用8 MHz 晶振的典型应用 ................................................................................................................. 81 图 3-18 ADC 精度特性......................................................................................................................................... 90 图 3-19 使用 ADC 的典型连接............................................................................................................................ 91 图 3-20 电源和参考电源去耦例 .......................................................................................................................... 91 HC32F460 系列数据手册 Rev1.0 Page 9 of 104 1 简介（Overview） HC32F460 系列是基于 ARM® Cortex®-M4 32-bit RISC CPU，最高工作频率 168MHz 的 高性能 MCU。Cortex-M4 内核集成了浮点运算单元（FPU）和 DSP，实现单精度浮点算 术运算，支持所有 ARM 单精度数据处理指令和数据类型，支持完整 DSP 指令集。内核 集成了 MPU 单元，同时叠加 DMAC 专用 MPU 单元，保障系统运行的安全性。 HC32F460 系列集成了高速片上存储器，包括最大 512KB 的 Flash，最大 192KB 的 SRAM。 集成了 Flash 访问加速单元，实现 CPU 在 Flash 上的单周期程序执行。轮询式总线矩阵 支持多个总线主机同时访问存储器和外设，提高运行性能。总线主机包括 CPU，DMA， USB 专用 DMA 等。除总线矩阵外，支持外设间数据传递，基本算术运算和事件相互触 发，可以显著降低 CPU 的事务处理负荷。 HC32F460 系列集成了丰富的外设功能。包括 2 个独立的 12bit 2MSPS ADC，1 个增益 可调 PGA，3 个电压比较器（CMP），3 个多功能 16bit PWM Timer（Timer6）支持 6 路 互补 PWM 输出，3 个电机 PWM Timer（Timer4）支持 18 路互补 PWM 输出，6 个 16bit 通用 Timer（TimerA）支持 3 路 3 相正交编码输入及 48 路 Duty 独立可设 PWM 输出， 11 个串行通信接口（I2C/UART/SPI），1 个 QSPI 接口，1 路 CAN，4 个 I2S 支持音频 PLL，2 个 SDIO，1 个 USB FS Controller 带片上 FS PHY 支持 Device/Host。 HC32F460 系列支持宽电压范围（1.8-3.6V），宽温度范围（-40-105℃）和各种低功耗模 式。Run 模式和 Sleep 模式下可切换高速模式（8-168MHz）和超低速模式（