HC32F4A0系列用户手册Rev1.01.pdf_hc32f4a0用户手册资源-CSDN文库

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### HC32F4A0系列32位ARM®Cortex®-M4微控制器关键知识点解析 #### 一、存储器映射（Memory Mapping） ##### 存储器映射 HC32F4A0系列微控制器采用了复杂的存储器映射机制来管理其内部资源。这种机制允许开发者通过内存地址直接访问各种外设寄存器，从而实现对硬件的精确控制。存储器映射主要包括以下几个部分： - **内部SRAM与闪存**：这部分存储空间用于存放程序运行时的数据和代码。 - **外设寄存器空间**：这些地址用于直接读写微控制器的各种外设寄存器，如定时器、ADC等。 - **位段空间**：某些特殊寄存器支持位操作，即可以通过位地址直接修改特定的寄存器位。 ##### 外部空间映射除了内部存储器之外，HC32F4A0还支持外部存储器的扩展，例如通过SPI、I2C或QSPI接口连接外部存储器。外部空间映射提供了将外部存储器设备集成到系统总线中的方法，使得这些设备可以像内部存储器一样被访问。 ##### 地址重映射为了提高灵活性和兼容性，HC32F4A0支持地址重映射功能，这使得某些特定的寄存器或存储区域可以在不同的地址空间中被访问。例如，某些寄存器可以在不同的地址下被映射，以适应不同的系统配置需求。 ##### 重映射寄存器 - **访问保护寄存器（MMF_REMPRT）**：该寄存器用于控制对外设寄存器的访问权限，防止未经授权的访问导致系统不稳定。 - **重映射寄存器0（MMF_REMCR0）**：用于定义第一个重映射组的配置细节。 - **重映射寄存器1（MMF_REMCR1）**：用于定义第二个重映射组的配置细节。 #### 二、总线架构（BUS） HC32F4A0采用先进的总线架构，包括高性能的AHB总线、APB1/APB2/APB3/APB4总线，以及外设直接内存访问（DMA）总线，确保了高效的数据传输和处理能力。 - **高性能的AHB总线**：主要用于连接高性能部件，如闪存、RAM和DMA控制器等。 - **APB总线**：分为APB1/APB2/APB3/APB4，分别连接低速、中速和高速外设，以适应不同性能需求的外设。 - **DMA总线**：提供高速数据传输通道，减轻CPU负担。 #### 三、复位控制（RMU）复位控制模块(RMU)负责整个系统的复位管理，包括上电复位、引脚复位、电压检测复位等多种复位方式。 - **复位方式和复位标志位**：介绍了多种复位方式及其对应的标志位，以便于开发人员确定当前的复位原因。 - **复位时序**：详细解释了各种复位信号的时序特性，这对于理解系统启动过程至关重要。 - **上电复位**：系统上电时自动执行的复位。 - **NRST引脚复位**：通过外部引脚NRST触发的复位。 - **欠压复位**：当电源电压低于阈值时触发的复位。 - **可编程电压检测1/2复位**：通过内置的可编程电压检测电路触发的复位。 - **看门狗复位**：由硬件看门狗定时器超时触发的复位。 - **掉电唤醒复位**：在掉电模式下唤醒后执行的复位。 - **软件复位**：通过软件设置特定寄存器触发的复位。 - **MPU错误复位**：由于内存保护单元(MPU)检测到访问违规而触发的复位。 - **RAM奇偶校验复位**：当RAM中检测到奇偶校验错误时触发的复位。 - **RAMECC复位**：基于ECC检测到RAM错误时触发的复位。 - **时钟频率异常复位**：当系统时钟频率超出正常范围时触发的复位。 - **外部高速振荡器异常停振复位**：当外部高速振荡器停止工作时触发的复位。 - **Cortex-M4 Lockup复位**：当Cortex-M4核心发生锁死时触发的复位。 #### 四、时钟控制器（CMU）时钟控制器(CMU)是微控制器的核心组件之一，负责管理和控制整个系统的时钟信号。 - **时钟源规格**：介绍了可用的不同时钟源及其规格，包括外部高速振荡器、内部RC振荡器、PLL时钟等。 - **工作时钟规格**：详细说明了各时钟源在不同模式下的工作参数。 - **晶振电路**： - **外部高速振荡器**：提供了两种工作模式——振荡器模式与时钟输入模式，并且支持故障检测功能。 - **外部低速振荡器**：通常用于低功耗模式下的时间基准。 - **内部RC时钟**：包括HRC、MRC和LRC时钟等，用于提供快速启动的时钟源。 - **PLL时钟**：用于提供高精度、高性能的主时钟源。 - **时钟切换步骤**：包括时钟源切换与时钟分频切换两部分，确保系统可以在不同的时钟配置之间平滑切换。 - **时钟输出功能**：允许开发者将特定的时钟信号输出到指定的GPIO引脚上，便于调试和监控。 - **时钟频率测量**：通过专门的功能块实现对系统时钟频率的精确测量，这对于确保系统稳定运行至关重要。 - **寄存器说明**：详细解释了CMU中的各个配置寄存器的作用，包括XTAL配置寄存器、XTAL控制寄存器等。 HC32F4A0系列微控制器具备强大的存储器管理、总线架构、复位控制与时钟管理功能，为开发者提供了丰富的资源和灵活的配置选项，适用于多种应用场景。

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HC32F4A0 系列

32 位 ARM

Cortex

-M4 微控制器

用户手册

                                                                                                                                                                                             
HC32F4A0 系列用户手册 Rev1.01    Page  3  of  1808 
目  录 
声  明 .......................................................................................................................................................................... 2 
目  录 .......................................................................................................................................................................... 3 
简介（Overview） ..................................................................................................................................................... 63 
存储器映射（Memory Mapping） .................................................................................................................... 64 
1  存储器映射.......................................................................................................................................... 64 
2  外部空间映射 ...................................................................................................................................... 72 
3  位段空间.............................................................................................................................................. 72 
4  地址重映射.......................................................................................................................................... 72 
5  重映射寄存器 ...................................................................................................................................... 74 
5.1  访问保护寄存器（MMF_REMPRT） ................................................................................ 74 
5.2  重映射寄存器 0（MMF_REMCR0） ................................................................................. 75 
5.3  重映射寄存器 1（MMF_REMCR1） ................................................................................. 76 
总线架构（BUS） ............................................................................................................................................. 77 
1  概述...................................................................................................................................................... 77 
2  总线架构.............................................................................................................................................. 79 
3  总线功能.............................................................................................................................................. 81 
复位控制（RMU） ............................................................................................................................................ 82 
1  简介...................................................................................................................................................... 82 
2  复位方式和复位标志位 ...................................................................................................................... 83 
3  复位时序.............................................................................................................................................. 86 
3.1  上电复位 ............................................................................................................................... 86 
3.2  NRST 引脚复位 .................................................................................................................... 87 
3.3  欠压复位 ............................................................................................................................... 87 
3.4  可编程电压检测 1 复位、可编程电压检测 2 复位 ........................................................... 88 
3.5  看门狗复位、专用看门狗复位 ........................................................................................... 89 
3.6  掉电唤醒复位 ....................................................................................................................... 90 
3.7  软件复位 ............................................................................................................................... 90 
3.8  MPU 错误复位 ..................................................................................................................... 91 
3.9  RAM 奇偶校验复位 ............................................................................................................. 91 
3.10  RAMECC 复位 ..................................................................................................................... 91 
3.11  时钟频率异常复位 ............................................................................................................... 92 
3.12  外部高速振荡器异常停振复位 ........................................................................................... 92 
3.13  Cortex-M4 Lockup 复位 ....................................................................................................... 93 
3.14  复位方式的判断 ................................................................................................................... 93 
4  寄存器说明.......................................................................................................................................... 94 
4.1  复位控制寄存器（RMU_PRSTCR0） ............................................................................... 94 
4.2  复位标志寄存器 0（RMU_RSTF0）.................................................................................. 95 
时钟控制器（CMU） ........................................................................................................................................ 97 
1  简介...................................................................................................................................................... 97 
2  系统框图.............................................................................................................................................. 98 

                                                                                                                                                                                             
HC32F4A0 系列用户手册 Rev1.01    Page  4  of  1808 
2.1  系统框图 ............................................................................................................................... 98 
2.2  时钟频率测量框图 ............................................................................................................... 99 
3  时钟源规格........................................................................................................................................ 100 
4  工作时钟规格 .................................................................................................................................... 102 
5  晶振电路............................................................................................................................................ 105 
5.1  外部高速振荡器 ................................................................................................................. 105 
5.1.1 振荡器模式 ..................................................................................................................... 105 
5.1.2 时钟输入模式.................................................................................................................. 106 
5.2  外部高速振荡器故障检测 ................................................................................................. 107 
5.2.1 检测到 XTAL 故障检测动作 ......................................................................................... 108 
5.2.2 检测到 XTAL 振荡故障产生中断复位 ......................................................................... 109 
5.3  外部低速振荡器 .................................................................................................................. 110 
6  内部 RC 时钟 .................................................................................................................................... 111 
6.1  HRC 时钟 ............................................................................................................................. 111 
6.2  MRC 时钟 ............................................................................................................................ 111 
6.3  LRC 时钟 ............................................................................................................................. 112 
6.4  SWDTLRC 时钟 .................................................................................................................. 112 
6.5  RTCLRC 时钟 ...................................................................................................................... 112 
7  PLL 时钟 ........................................................................................................................................... 113 
8  时钟切换步骤 .................................................................................................................................... 113 
8.1  时钟源切换 .......................................................................................................................... 114 
8.2  时钟分频切换 ...................................................................................................................... 115 
9  时钟输出功能 .................................................................................................................................... 116 
10  时钟频率测量 .................................................................................................................................... 117 
10.1  时钟频率测量 ...................................................................................................................... 117 
10.2  数字滤波功能 ...................................................................................................................... 118 
10.3  中断/复位功能 ..................................................................................................................... 118 
11  寄存器说明 ....................................................................................................................................... 119 
11.1  CMU XTAL 配置寄存器器(CMU_XTALCFGR) ............................................................. 121 
11.2  CMU XTAL 配置寄存器器(CMU_XTALSTBCR) ........................................................... 122 
11.3  CMU XTAL 控制寄存器(CMU_XTALCR) ...................................................................... 123 
11.4  CMU XTAL 振荡故障控制寄存器(CMU_XTALSTDCR) ............................................... 124 
11.5  CMU XTAL 振荡故障状态寄存器(CMU_XTALSTDSR) ............................................... 125 
11.6  CMU XTAL32 配置寄存器器(CMU_XTAL32CFGR) ..................................................... 125 
11.7  CMU XTAL32 滤波寄存器(CMU_XTAL32NFR) ............................................................ 126 
11.8  CMU XTAL32 控制寄存器(CMU_XTAL32CR) .............................................................. 126 
11.9  CMU HRC 校准寄存器(CMU_HRCTRM) ....................................................................... 127 
11.10  CMU HRC 控制寄存器(CMU_HRCCR)........................................................................... 128 
11.11  CMU MRC 校准寄存器(CMU_MRCTRM) ...................................................................... 129 
11.12  CMU MRC 控制寄存器(CMU_MRCCR) ......................................................................... 130 
11.13  CMU LRC 校准寄存器(CMU_LRCTRM) ........................................................................ 131 
11.14  CMU LRC 控制寄存器(CMU_LRCCR) ........................................................................... 132 

                                                                                                                                                                                             
HC32F4A0 系列用户手册 Rev1.01    Page  5  of  1808 
11.15  CMU RTCLRC 校准寄存器(CMU_RTCLRCTRM) ......................................................... 133 
11.16  CMU PLLH 配置寄存器(CMU_PLLHCFGR) .................................................................. 134 
11.17  CMU PLLH 控制存器(CMU_PLLHCR) ........................................................................... 136 
11.18  CMU PLLA 配置寄存器(CMU_PLLACFGR) .................................................................. 137 
11.19  CMU PLLA 控制存器(CMU_PLLACR) ........................................................................... 139 
11.20  CMU 时钟源稳定状态器(CMU_OSCSTBSR) ................................................................. 140 
11.21  CMU 系统时钟源切换寄存器(CMU_CKSWR) ............................................................... 141 
11.22  CMU 时钟分频配置寄存器(CMU_SCFGR) ..................................................................... 142 
11.23  CMU USB 时钟配置存器(CMU_USBCKCFGR) ............................................................. 145 
11.24  CMU CAN 时钟配置存器(CMU_CANCKCFGR)............................................................ 146 
11.25  CMU AD/TRNG/DA 时钟配置存器(CMU_PERICKSEL) ............................................... 148 
11.26  CMU 调试时钟配置存器(CMU_TPIUCKCFGR)............................................................. 148 
11.27  CMU MCO1 配置存器(CMU_MCO1CFGR) .................................................................... 149 
11.28  CMU MCO2 配置存器(CMU_MCO2CFGR) .................................................................... 150 
11.29  FCM 下限比较值寄存器(FCM_LVR) ............................................................................... 151 
11.30  FCM 上限比较值寄存器(FCM_UVR) .............................................................................. 151 
11.31  FCM 计数器值寄存器(FCM_CNTR) ................................................................................ 152 
11.32  FCM 开始停止寄存器(FCM_STR) ................................................................................... 152 
11.33  FCM 测量对象控制寄存器(FCM_MCCR) ....................................................................... 153 
11.34  FCM 测量基准控制寄存器(FCM_RCCR) ........................................................................ 154 
11.35  FCM 中断复位控制寄存器(FCM_RIER).......................................................................... 156 
11.36  FCM 标志寄存器(FCM_SR) .............................................................................................. 157 
11.37  FCM 标志位清除寄存器(FCM_CLR) ............................................................................... 157 
电源控制（PWC） .......................................................................................................................................... 158 
1  简介.................................................................................................................................................... 158 
2  电源分布............................................................................................................................................ 159 
2.1  电池备份电源域 ................................................................................................................. 160 
3  电源电压检测单元(PVD)说明 ......................................................................................................... 162 
3.1  上电复位/掉电复位动作说明 ............................................................................................ 162 
3.2  欠压复位(BOR)说明 .......................................................................................................... 163 
3.3  可编程电压检测 1(PVD1)、可编程电压检测 2(PVD2) .................................................. 163 
3.4  PVD1、PVD2 中断/复位框图 ........................................................................................... 165 
3.5  输入/输出引脚 .................................................................................................................... 165 
3.6  PVD1 中断和复位 .............................................................................................................. 166 
3.7  PVD2 中断和复位 .............................................................................................................. 168 
3.8  内部电压采样和检测功能 ................................................................................................. 169 
4  唤醒定时器........................................................................................................................................ 171 
5  动作模式与低功耗模式 .................................................................................................................... 172 
5.1  运行模式 ............................................................................................................................. 176 
5.2  睡眠模式 ............................................................................................................................. 177 
5.3  停止模式 ............................................................................................................................. 177 
5.4  掉电模式 ............................................................................................................................. 179 