华大半导体HC32F4A0系列用户手册v2.2.pdf_hc32f4a0用户手册资源-CSDN文库

版权申诉

5星 · 超过95%的资源 18 浏览量 2021-11-09 09:12:01 上传评论收藏 26.96MB PDF 举报

HC32F4A0 系列微控制器用户手册 HC32F4A0 系列微控制器是华大半导体推出的 32 位 ARM Cortex-M4 微控制器，具有高性能、低功耗和丰富的外设资源。下面对 HC32F4A0 系列微控制器的主要特性和外设资源进行了详细的描述。一、处理器核心 HC32F4A0 系列微控制器基于 ARM Cortex-M4 处理器核心，具有以下特性： *ARMv7-M 架构 32 位 Cortex-M4 CPU *最高工作主频 240MHz，达到 300DMIPS 或 825Coremarks 的运算性能 *集成 FPU、MPU，支持 SIMD 指令的 DSP，全指令跟踪单元 ETM，及 CoreSight 标准调试单元二、存储器 HC32F4A0 系列微控制器具有以下存储器特性： * 最大 2MB 的 dual bank Flash memory * 最大 516KB 的 SRAM，包括 128KB 的单周期访问高速 RAM 三、电源、时钟和复位管理 HC32F4A0 系列微控制器具有以下电源、时钟和复位管理特性： * 系统电源（Vcc）：1.8-3.6V * 6 个独立时钟源：外部主时钟晶振、外部副晶振、内部高速 RC、内部中速 RC、内部低速 RC、内部 WDT 专用 RC * 包括上电复位（POR）、低电压检测复位（PVD1R/PVD2R）、端口复位（NRST）在内的 16 种复位源，每个复位源有独立标志位四、低功耗运行 HC32F4A0 系列微控制器具有以下低功耗运行特性： * 外设功能可以独立关闭或开启 * 三种低功耗模式：Sleep、Stop、Power down 模式 * VBAT 独立供电支持超低功耗 RTC、128Byte 备份寄存器、4KByte 备份 SRAM 五、外设资源 HC32F4A0 系列微控制器具有以下外设资源： * 16 通道双主机 DMAC * USBHS、USBFS、Ethernet MAC 专用 DMAC * 8 个数据计算单元（DCU） * 数学协处理单元（MAU），支持 Sin/Sqrt * 支持 16 阶 FIR 数字滤波器（FMAC） * 支持外设事件相互触发（AOS）六、高性能模拟 HC32F4A0 系列微控制器具有以下高性能模拟特性： * 3 个独立 12bit 2.5MSPS ADC * 3 个同时采样保持电路实现 3 通道同时采样 * 4 个独立 12bit 15MSPS DAC * 4 个可编程增益放大器（PGA） * 4 个独立电压比较器（CMP） * 1 个片上温度传感器（OTS）七、定时器 HC32F4A0 系列微控制器具有以下定时器特性： * 8 个多功能 32/16bit PWM Timer（Timer6） * 16 个 150ps 高分辨率 PWM（HRPWM） * 3 个 16bit 电机 PWM Timer（Timer4） * 12 个 16bit 通用 Timer（TimerA） * 4 个 16bit 通用 Timer（Timer2） * 2 个 16bit 基础 Timer（Timer0） * 实时时钟 Timer（RTC） * 2 个 WDT，支持内部专用时钟八、GPIO 和通信接口 HC32F4A0 系列微控制器具有以下 GPIO 和通信接口特性： * 最大 142 个 GPIO * 最大 134 个 5V-tolerant IO * 最大 34 个通信接口： + 10 个 USART，支持 ISO7816-3 协议 + 6 个 SPI + 6 个 I2C，支持 SMBus 协议 + 4 个 I2S，内置音频 PLL + 2 个 SDIO，支持 SD/MMC/eMMC 格式 + 1 个 QSPI，支持 168Mbps 高速访问（XIP） + 2 个 CAN，分别支持 FD，2.0B + 2 个 USB 2.0，分别支持 HS，FS，内置 FS-PHY，支持 Device/Host + 1 个 10/100M Ethernet MAC，支持专用 DMA，IEEE 1588-2018 PTP，MII/RMII 接口九、数据加密功能 HC32F4A0 系列微控制器具有以下数据加密功能： * AES/HASH（SHA256/HMAC）/TRNG 十、封装形式 HC32F4A0 系列微控制器具有以下封装形式： * LQFP176（24×24mm） * LQFP144（20×20mm） * LQFP100（14×14mm） * VFBGA176（10×10mm）

资源推荐

资源详情

资源评论

HC32F4A0 系列

32 位 ARM

Cortex

-M4 微控制器

用户手册

Preliminary

HC32F4A0 系列用户手册 v2.2 Page 2 of 1882

产品特性

ARM Cortex-M4 32bit MCU+FPU，300DMIPS，2MB Flash，516KB SRAM，2USBs （HS/FS OTG），Ethernet

MAC，2CANs（FD/2.0B）， 2SDIOs，DVP，EXMC，32 Timers，16HRPWMs，3ADCs，4DACs，4PGAs，

4 CMPs，10UARTs，6SPIs，6I2Cs，4I2Ss，QSPI，AES，HASH（SHA256/HMAC）， FMAC（FIR）， MAU

⚫ ARMv7-M 架构 32bit Cortex-M4 CPU，集成

FPU、MPU，支持 SIMD 指令的 DSP，全指令

跟踪单元 ETM，及 CoreSight 标准调试单元。

最高工作主频 240MHz，达到 300DMIPS 或

825Coremarks 的运算性能

⚫ 内置存储器

– 最大 2MBKByte 的 dual bank Flash memory

– 最大 516KByte 的 SRAM，包括 128KByte 的

单周期访问高速 RAM

⚫ 电源，时钟，复位管理

– 系统电源（Vcc）： 1.8-3.6V

– 6 个独立时钟源：外部主时钟晶振（ 4-

24MHz），外部副晶振（32.768kHz），内部高

速 RC（16/20MHz），内部中速 RC（8MHz），

内部低速 RC（32kHz），内部 WDT 专用 RC

（10kHz）

– 包括上电复位（POR），低电压检测复位

(PVD1R/PVD2R)，端口复位（NRST）在内

的 16 种复位源，每个复位源有独立标志位

⚫ 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

模式

– VBAT 独立供电支持超低功耗 RTC，128Byte

备份寄存器，4KByte 备份 SRAM

⚫ 外设运行支持系统显著降低 CPU 处理负荷

– 16 通道双主机 DMAC

– USBHS，USBFS，Ethernet MAC 专用 DMAC

– 8 个数据计算单元（DCU）

– 数学协处理单元（MAU），支持 Sin/Sqrt

– 支持 16 阶 FIR 数字滤波器（FMAC）

– 支持外设事件相互触发（AOS）

⚫ 高性能模拟

– 3 个独立 12bit 2.5MSPS ADC

– 3 个同时采样保持电路实现 3 通道同时采样

– 4 个独立 12bit 15MSPS DAC

– 4 个可编程增益放大器（PGA）

– 4 个独立电压比较器（CMP）

– 1 个片上温度传感器（OTS）

⚫ Timer

– 8 个多功能 32/16bit PWM Timer（Timer6）

– 16 个 150ps 高分辨率 PWM（HRPWM）

– 3 个 16bit 电机 PWM Timer（Timer4）

– 12 个 16bit 通用 Timer（TimerA）

– 4 个 16bit 通用 Timer（Timer2）

– 2 个 16bit 基础 Timer（Timer0）

– 实时时钟 Timer（RTC）

– 2 个 WDT，支持内部专用时钟

⚫ 最大 142 个 GPIO

– 最大 134 个 5V-tolerant IO

⚫ 最大 34 个通信接口

– 10 个 USART，支持 ISO7816-3 协议

– 6 个 SPI

– 6 个 I2C，支持 SMBus 协议

– 4 个 I2S，内置音频 PLL

– 2 个 SDIO，支持 SD/MMC/eMMC 格式

– 1 个 QSPI，支持 168Mbps 高速访问（XIP）

– 2 个 CAN，分别支持 FD，2.0B

– 2 个 USB 2.0，分别支持 HS，FS，内置 FS-

PHY，支持 Device/Host

– 1 个 10/100M Ethernet MAC，支持专用 DMA，

IEEE 1588-2018 PTP，MII/RMII 接口

⚫ 数据加密功能

– AES/HASH（SHA256/HMAC）/TRNG

⚫ 封装形式：

LQFP176（24×24mm） LQFP144（20×20mm）

LQFP100（14×14mm） VFBGA176（10×10mm）

Preliminary

HC32F4A0 系列用户手册 v2.2 Page 4 of 1882

产品特性 ...................................................................................................................................................................... 2

声明 .......................................................................................................................................................................... 3

目录 .......................................................................................................................................................................... 4

1 简介（Overview） ............................................................................................................................................. 69

1.1 型号命名规则 ...................................................................................................................................... 70

1.2 型号功能对比表 .................................................................................................................................. 71

1.3 功能框图.............................................................................................................................................. 73

1.4 功能简介.............................................................................................................................................. 74

1.4.1 CPU ....................................................................................................................................... 74

1.4.2 总线架构（BUS） ............................................................................................................... 74

1.4.3 复位控制（RMU） .............................................................................................................. 75

1.4.4 时钟控制（CMU） .............................................................................................................. 75

1.4.5 电源控制（PWC） .............................................................................................................. 76

1.4.6 初始化配置（ICG） ............................................................................................................ 77

1.4.7 嵌入式 FLASH 接口（EFM） ............................................................................................ 77

1.4.8 内置 SRAM（SRAM） ....................................................................................................... 78

1.4.9 通用 IO（GPIO） ................................................................................................................ 78

1.4.10 中断控制（INTC） .............................................................................................................. 78

1.4.11 存储保护单元（MPU） ...................................................................................................... 79

1.4.12 键盘扫描（KEYSCAN） .................................................................................................... 79

1.4.13 内部时钟校准器（CTC） ................................................................................................... 80

1.4.14 DMA 控制器（DMA） ....................................................................................................... 80

1.4.15 电压比较器（CMP）........................................................................................................... 81

1.4.16 模数转换器（ADC）........................................................................................................... 81

1.4.17 数模转换器（DAC）........................................................................................................... 83

1.4.18 温度传感器（OTS） ........................................................................................................... 83

1.4.19 高级控制定时器（Timer6） ............................................................................................... 83

1.4.20 高精度 PWM（HRPWM） ................................................................................................. 84

1.4.21 通用控制定时器（Timer4） ............................................................................................... 84

1.4.22 紧急刹车模块（EMB） ...................................................................................................... 84

1.4.23 通用定时器（TimerA）....................................................................................................... 85

1.4.24 通用定时器（Timer2） ....................................................................................................... 85

1.4.25 通用定时器（Timer0） ....................................................................................................... 85

1.4.26 实时时钟（RTC） ............................................................................................................... 85

1.4.27 看门狗计数器（WDT） ...................................................................................................... 85

1.4.28 串行通信接口（USART） .................................................................................................. 86

1.4.29 集成电路总线（I2C） ......................................................................................................... 86

1.4.30 串行外设接口（SPI） ......................................................................................................... 87

1.4.31 四线式串行外设接口（QSPI） .......................................................................................... 88

1.4.32 集成电路内置音频总线（I2S）.......................................................................................... 88

Preliminary

HC32F4A0 系列用户手册 v2.2 Page 5 of 1882

1.4.33 USB2.0 高速模块（USBHS） ............................................................................................ 89

1.4.34 USB2.0 全速模块（USBFS） ............................................................................................. 89

1.4.35 CAN 通信接口（CAN） ..................................................................................................... 90

1.4.36 SDIO 控制器（SDIOC） ..................................................................................................... 90

1.4.37 以太网 MAC 控制器（ETHMAC） ................................................................................... 91

1.4.38 外部存储器控制器（EXMC）............................................................................................ 91

1.4.39 数字视频接口（DVP） ....................................................................................................... 91

1.4.40 加密协处理模块（CPM） ................................................................................................... 92

1.4.41 CRC 计算单元（CRC） ...................................................................................................... 92

1.4.42 数据计算单元（DCU） ....................................................................................................... 92

1.4.43 数学运算单元（MAU） ...................................................................................................... 92

1.4.44 滤波数学加速器（FMAC） ................................................................................................ 92

1.4.45 调试控制器（DBGC） ........................................................................................................ 93

2 引脚配置及功能（Pinouts） ............................................................................................................................. 94

2.1 引脚配置图.......................................................................................................................................... 94

2.2 引脚功能表.......................................................................................................................................... 98

2.3 引脚功能说明 .................................................................................................................................... 105

2.4 引脚使用说明 .................................................................................................................................... 110

3 存储器映射（Memory Mapping） .................................................................................................................. 111

3.1 存储器映射........................................................................................................................................ 111

3.2 外部空间映射 .................................................................................................................................... 119

3.3 位段空间............................................................................................................................................ 119

3.4 地址重映射........................................................................................................................................ 119

3.5 重映射寄存器 .................................................................................................................................... 121

3.5.1 访问保护寄存器（MMF_REMPRT） .............................................................................. 121

3.5.2 重映射寄存器 0（MMF_REMCR0） ............................................................................... 122

3.5.3 重映射寄存器 1（MMF_REMCR1） ............................................................................... 123

4 总线架构（BUS） ........................................................................................................................................... 124

4.1 概述.................................................................................................................................................... 124

4.2 总线架构............................................................................................................................................ 126

4.3 总线功能............................................................................................................................................ 128

5 复位控制（RMU） .......................................................................................................................................... 129

5.1 简介.................................................................................................................................................... 129

5.2 复位方式和复位标志位 .................................................................................................................... 130

5.3 复位时序............................................................................................................................................ 133

5.3.1 上电复位 ............................................................................................................................. 133

5.3.2 NRST 引脚复位 .................................................................................................................. 134

5.3.3 欠压复位 ............................................................................................................................. 134

5.3.4 可编程电压检测 1 复位、可编程电压检测 2 复位 ......................................................... 135

5.3.5 看门狗复位、专用看门狗复位 ......................................................................................... 136

5.3.6 掉电唤醒复位 ..................................................................................................................... 137

5.3.7 软件复位 ............................................................................................................................. 137

Preliminary