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HC32L130_HC32F136-32位单片机系列用户手册1
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更新于2022-08-03
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【HC32L130_HC32F136系列单片机用户手册】主要介绍了华大半导体出品的超低功耗32位微控制器(MCU)——HC32L130和HC32F136。这款微控制器设计用于需要高效能与低功耗的应用场景。
**产品特性:**
1. **超低功耗**:HC32L130/HC32L136系列的一大亮点在于其极低的功耗,使得它们适合电池供电或能量采集等对能耗敏感的项目。
2. **32位CORTEX M0+内核**:采用ARM的Cortex-M0+处理器核心,提供了高性能的计算能力,同时保持了较低的功耗。
**功能模块:**
1. **时钟系统**:高效的时钟管理是MCU的关键部分,这些设备具有灵活的时钟源选择和节能模式,允许用户根据应用需求调整性能和功耗。
2. **工作模式**:提供多种工作模式,如活动模式、低功耗模式等,以适应不同的运行条件和节能需求。
3. **硬件实时时钟(RTC)**:内置硬件RTC,确保即使在主CPU休眠时也能准确保持时间,这对于许多实时应用至关重要。
**手册目标和读者:**
手册主要面向使用这些系列微控制器进行实际产品开发的工程师。它详细阐述了功能、操作指南和使用方法,但并不包含具体的技术规格,那些可以在对应的数据手册中找到。
**开发支持和资源:**
- 华大半导体提供了样例程序和开发环境说明,帮助开发者快速上手。
- 微控制器的支持信息可以通过官方网站获取。
- 提醒用户,手册中的信息仅供指导,使用产品时应遵循安全标准,半导体器件可能存在故障概率,需要采取冗余设计和其他安全措施来预防潜在风险。
**免责声明:**
- 华大半导体不对基于手册信息进行开发的后果承担责任,包括但不限于知识产权侵权、人身伤害等问题。
- 这些产品不适用于高风险领域,如医疗生命维持系统、核设施控制等,因为这些领域的任何问题可能导致严重后果。
**重要提醒:**
- 用户在设计时需要考虑到半导体器件的固有故障率,并采取适当的保护措施,以防器件故障导致的安全隐患。
- 手册中提及的公司名称和商标是各自公司的注册商标。
HC32L130和HC32F136系列单片机是专为低功耗应用设计的,具备强大的处理能力和丰富的功能模块,适合各种需要高效节能的嵌入式系统设计。手册为用户提供全面的开发指导,以确保他们能够充分利用这些微控制器的潜力。
HC32L130/HC32L136系列
全国技术支持热线:4007-888-234 Page 2 of 861
前 言
非常感谢大家对华大半导体产品的支持和信赖。
使用本系列产品前,请系统阅读本手册和“数据手册”。
➢ 本手册的目的和对象读者
本手册主要介绍本系列的功能、操作事项和使用方法。对象读者为使用本系列实际开发产品
的工程师。
※ 本手册介绍外设功能的构成和操作说明,但不包括该系列的规格说明。关于芯片规格,详情参见其对
应的“数据手册”。
➢ 样本程序和开发环境
华大半导体提供外设功能运行用的样本程序和本系列所需的开发环境说明。关于华大微控
制器的运行规格和使用方法,请联系本公司。
➢ 微控制器支持信息:http://www.hdsc.com.cn/mcu.htm
➢
版权©2018 HUADA SEMICONDUCTOR LIMITED
本手册的记载内容如有变动,恕不另行通知。订购前建议用户咨询销售代表。
本手册记载的信息仅供参考,诸如功能概要和应用电路示例,旨在说明华大半导体器件的使用方法和
操作示例;对于建立在该基础上的器件使用,华大半导体不保证器件的正常工作。如果用户根据该信
息使用器件实行相关开发,用户应承担因此引发的责任。基于上述信息的使用引起的任何损失,华大
半导体不承担任何责任。
本手册内的任何技术信息,包括功能介绍和原理图,不应理解为使用和执行任何知识产权的许可,诸
如专利权或著作权,或 华大半导体的其他权利或第三方权利,华大半导体也不保证使用该信息不侵犯
任何第三方知识产权或其他权利。因使用该信息引起的对第三方知识产权或其他权利的侵权行为,华
大半导体不承担任何责任。
本手册所介绍的产品旨在一般用途而设计、开发和制造,包括但不限于一般的工业使用、通常办公使
用、个人使用和家庭使用,不旨在以下设计、开发和制造:使用中伴随着致命风险或危险,若不加以
特别高度安全保障,有可能导致对公众产生危害,甚至直接死亡、人身伤害、严重物质损失或其他损
失(即核设施的核反应控制、航空飞行控制、空中交通控制、公共交通控制、医用维系生命系统、核武
器系统的导弹发射控制);需要极高可靠性的应用领域(比如海底中转器和人造卫星)。注意上述领域内
对使用该产品引起的用户和/或第三方的任何索赔或者损失,华大半导体不承担任何责任。
半导体器件存在一定的故障发生概率。请用户对器件和设备采取冗余设计、消防设计、过电流等防护
措施,及 其它异常操作防护措施等安全设计,保证即使半导体器件发生故障的情况下,也不会造成人
身伤害、社会损害或者重大损失。
本手册内记载的公司名称和商标名称是各个公司的商标或注册商标。
HC32L130 系列 / HC32L136 系列
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目 录
前 言 .......................................................................................................................................................................... 2
目 录 .......................................................................................................................................................................... 3
产品特性 超低功耗 MCU ....................................................................................................................................... 35
1 功能模块 ............................................................................................................................................................. 36
1.1 32 位 CORTEX M0+ 内核 ............................................................................................................... 37
1.2 64K Byte FLASH ................................................................................................................................ 37
1.3 8K Byte RAM ...................................................................................................................................... 37
1.4 时钟系统 ............................................................................................................................................. 37
1.5 工作模式 ............................................................................................................................................. 38
1.6 硬件实时时钟 RTC ............................................................................................................................ 38
1.7 通用 IO 端口 ..................................................................................................................................... 38
1.8 中断控制器 ......................................................................................................................................... 38
1.9 复位控制器 ......................................................................................................................................... 39
1.10 DMAC ................................................................................................................................................. 40
1.11 定时器/计数器 .................................................................................................................................... 40
1.12 超低功耗脉冲计数器 PCNT .............................................................................................................. 42
1.13 看门狗 WDT ...................................................................................................................................... 43
1.14 通用异步收发器 UART0~UART1 .................................................................................................... 43
1.15 低功耗异步收发器 LPUART0~LPUART1 ....................................................................................... 43
1.16 同步串行接口 SPI .............................................................................................................................. 44
1.17 I2C 总线 ............................................................................................................................................. 44
1.18 蜂鸣器 Buzzer .................................................................................................................................... 45
1.19 时钟校准电路...................................................................................................................................... 45
1.20 唯一识别号 UID ................................................................................................................................. 45
1.21 CRC16/32 硬件循环冗余校验码 ....................................................................................................... 45
1.22 32 位硬件除法器 ................................................................................................................................. 46
1.23 AES 硬件加密 .................................................................................................................................... 46
1.24 TRNG 真随机数发生器 ..................................................................................................................... 46
1.25 12 Bit SARADC .................................................................................................................................. 46
1.26 电压比较器 VC .................................................................................................................................. 47
1.27 低电压检测器 LVD ............................................................................................................................ 47
1.28 运放 OPA ............................................................................................................................................. 48
1.29 LCD 驱动 ........................................................................................................................................... 48
1.30 嵌入式调试系统.................................................................................................................................. 48
1.31 在线编程模式...................................................................................................................................... 49
1.32 高安全性 ............................................................................................................................................. 49
2 引脚配置及功能 ................................................................................................................................................. 50
2.1 封装示意图 ......................................................................................................................................... 50
2.2 引脚功能说明...................................................................................................................................... 54
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2.3 模块信号说明...................................................................................................................................... 62
3 系统结构 ............................................................................................................................................................. 64
3.1 概述 ..................................................................................................................................................... 64
3.2 系统地址划分...................................................................................................................................... 65
3.3 存储器和模块地址分配 ...................................................................................................................... 66
4 工作模式 ............................................................................................................................................................. 68
4.1 运行模式 ............................................................................................................................................. 70
4.2 休眠模式 ............................................................................................................................................. 72
4.3 深度休眠模式...................................................................................................................................... 74
5 系统控制器(SYSCTRL) ............................................................................................................................... 77
5.1 系统时钟介绍 ..................................................................................................................................... 77
5.1.1 内部高速 RC 时钟 RCH .......................................................................................................... 78
5.1.2 内部低速 RC 时钟 RCL ........................................................................................................ 78
5.1.3 外部低速晶振时钟 XTL ......................................................................................................... 79
5.1.4 外部高速晶振时钟 XTH ......................................................................................................... 79
5.1.5 锁相环时钟 PLL ....................................................................................................................... 79
5.1.6 时钟启动过程 ........................................................................................................................... 80
5.2 系统时钟切换...................................................................................................................................... 81
5.2.1 标准的时钟切换流程 ............................................................................................................... 81
5.2.2 RCH 不同振荡频率间切换流程 .............................................................................................. 82
5.2.3 从其它时钟切换到 XTL 示例 ................................................................................................. 82
5.2.4 从其它时钟切换到 XTH 示例 ................................................................................................. 83
5.2.5 从其它时钟切换到 RCL 示例 ................................................................................................. 83
5.2.6 从其它时钟切换到 RCH 示例 ................................................................................................. 84
5.2.7 PLL 与 RCH 相互切换示例,参考时钟为 RCH .................................................................... 84
5.2.8 PLL 与 XTH 相互切换示例,参考时钟为 XTH .................................................................... 85
5.3 时钟校准模块 ..................................................................................................................................... 86
5.4 中断唤醒控制 ..................................................................................................................................... 88
5.4.1 从深度休眠模式唤醒后执行中断服务程序的方法 ............................................................... 88
5.4.2 从深度休眠模式唤醒后不执行中断服务程序的方法 ........................................................... 88
5.4.3 使用退出休眠特性 ................................................................................................................... 89
5.5 寄存器 ................................................................................................................................................. 91
5.5.1 系统控制寄存器 0(SYSCTRL0) ......................................................................................... 92
5.5.2 系统控制寄存器 1(SYSCTRL1) ......................................................................................... 94
5.5.3 系统控制寄存器 2(SYSCTRL2) ......................................................................................... 96
5.5.4 RCH 控制寄存器(RCH_CR) ............................................................................................. 97
5.5.5 XTH 控制寄存器(XTH_CR) ............................................................................................. 98
5.5.6 RCL 控制寄存器(RCL_CR) .............................................................................................. 99
5.5.7 XTL 控制寄存器(XTL_CR) ............................................................................................ 100
5.5.8 PLL 控制寄存器(PLL_CR) .............................................................................................. 101
5.5.9 外围模块时钟控制寄存器(PERI_CLKEN) ..................................................................... 103
6 复位控制器(RESET) ........................................................................................................................................ 105
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6.1 复位控制器介绍................................................................................................................................ 105
6.1.1 上电下电复位 POR ................................................................................................................ 105
6.1.2 外部复位引脚复位 ................................................................................................................. 106
6.1.3 WDT 复位 ............................................................................................................................... 106
6.1.4 PCA 复位 ................................................................................................................................ 106
6.1.5 LVD 低电压复位 .................................................................................................................... 106
6.1.6 Cortex-M0+ SYSRESETREQ 复位 ........................................................................................ 106
6.1.7 Cortex-M0+ LOCKUP 复位 ................................................................................................... 106
6.2 寄存器 ............................................................................................................................................... 107
6.2.1 复位标识寄存器(RESET_FLAG) .................................................................................... 107
6.2.2 外围模块复位控制寄存器(PREI_RESET) ...................................................................... 109
7 中断控制器(NVIC) .......................................................................................................................................... 111
7.1 概述 ................................................................................................................................................... 111
7.2 中断优先级 ....................................................................................................................................... 111
7.3 中断向量表 ....................................................................................................................................... 112
7.4 中断输入和挂起行为 ........................................................................................................................ 113
7.5 中断等待 ........................................................................................................................................... 116
7.6 中断源 ............................................................................................................................................... 117
7.7 中断结构图 ....................................................................................................................................... 119
7.8 寄存器 ............................................................................................................................................... 121
7.8.1 中断使能设置寄存器(SCS_SETENA) ............................................................................. 121
7.8.2 中断使能清除寄存器(SCS_CLRENA) ............................................................................ 122
7.8.3 中断挂起状态设置寄存器(SCS_SETPEND) ................................................................... 122
7.8.4 中断挂起状态清除寄存器(SCS_CLRPEND) .................................................................. 123
7.8.5 中断优先级寄存器(SCS_IPR0) ........................................................................................ 124
7.8.6 中断优先级寄存器(SCS_IPR1) ........................................................................................ 125
7.8.7 中断优先级寄存器(SCS_IPR2) ........................................................................................ 126
7.8.8 中断优先级寄存器(SCS_IPR3) ........................................................................................ 127
7.8.9 中断优先级寄存器(SCS_IPR4) ........................................................................................ 128
7.8.10 中断优先级寄存器(SCS_IPR5) ........................................................................................ 129
7.8.11 中断优先级寄存器(SCS_IPR6) ........................................................................................ 130
7.8.12 中断优先级寄存器(SCS_IPR7) ........................................................................................ 131
7.8.13 中断屏蔽特殊寄存器(SCS_PRIMASK) .......................................................................... 132
7.9 软件基本操作.................................................................................................................................... 133
7.9.1 外部中断使能 ......................................................................................................................... 133
7.9.2 NVIC 中断使能和清除使能 ................................................................................................. 133
7.9.3 NVIC 中断挂起和清除挂起 ................................................................................................. 133
7.9.4 NVIC 中断优先级 ................................................................................................................. 133
7.9.5 NVIC 中断屏蔽 ..................................................................................................................... 134
8 端口控制器(GPIO) ........................................................................................................................................... 135
8.1 端口控制器简介................................................................................................................................ 135
8.2 端口控制器主要特性 ........................................................................................................................ 135
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