AMEYA360：航順芯片HK32A040-車規(guī)芯片國產(chǎn)化的新選擇

在汽車級(jí)芯片的選擇從國外廠家壟斷轉(zhuǎn)向逐步引入國產(chǎn)芯片的進(jìn)程中，涌現(xiàn)出了一批可以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代的芯片產(chǎn)品。汽車級(jí)是一個(gè)比消費(fèi)及工業(yè)產(chǎn)品對(duì)芯片穩(wěn)定性要求更高的行業(yè)，所以車規(guī)芯片的選型需要考慮更多的因素，包括技術(shù)參數(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性、成本控制等。其中最重要的關(guān)鍵點(diǎn)，如：汽車級(jí)認(rèn)證：車規(guī)級(jí)芯片需要通過AEC-Q100認(rèn)證，這意味著芯片必須滿足嚴(yán)格的質(zhì)量和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)月的測(cè)試時(shí)間涉及到復(fù)雜的測(cè)試和驗(yàn)證流程，以確保產(chǎn)品在極端溫度、濕度、震動(dòng)和電磁干擾等條件下的穩(wěn)定性和耐用性。

兼容性和集成問題：車規(guī)級(jí)芯片需要與車輛的其他電子系統(tǒng)兼容，這涉及到復(fù)雜的軟件和硬件集成工作。確保所有系統(tǒng)能夠無縫協(xié)同工作是一個(gè)挑戰(zhàn)。

安全性和可靠性：車規(guī)級(jí)芯片的安全性和可靠性至關(guān)重要。任何故障或誤操作都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。因此，開發(fā)過程中需要進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證。

成本控制：在滿足所有技術(shù)和安全要求的同時(shí)，控制成本也是一個(gè)挑戰(zhàn)。需要找到成本效益高的解決方案，以確保產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。最近汽車品牌大廠和供應(yīng)商的價(jià)格博弈引發(fā)了行業(yè)的關(guān)注。

供應(yīng)鏈管理：確保供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和可靠性，特別是在國際形勢(shì)復(fù)雜的情況下，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)封裝等全國產(chǎn)化的芯片，大幅減少對(duì)海外供應(yīng)商的依賴，是最佳的替代方案。

怎么選擇MCU廠家呢?根據(jù)下面三把尺如下：

第一把尺子是芯片代碼的重用度，這個(gè)是越高越好。國產(chǎn)替代，那么可以盡量多地使用以前的代碼。如果是新開發(fā)，也可以在將來上下拓展時(shí)重用現(xiàn)在的代碼。

第二把尺子是引腳兼容度，使用同一封裝的不同配置的MCU，甚至是不同系列不同檔次的MCU如果引腳兼容，那么在開發(fā)中發(fā)現(xiàn)要提升或降低MCU規(guī)格，就可以直接替換，不用重新做板子，方便了很多。

第三把尺子就更簡(jiǎn)單了，你已經(jīng)和廠家或者代理商聯(lián)系過選型的事情，一直沒有聯(lián)系上的就往后排，聯(lián)系上的哪家服務(wù)又快又好，就是首選。

經(jīng)過一番比對(duì)篩選后，航順芯片車規(guī)級(jí)MCU浮出水面：

車規(guī)級(jí)要求：航順芯片的車規(guī)級(jí)芯片通過了AEC-Q100認(rèn)證，這是國際汽車電子協(xié)會(huì)的測(cè)試認(rèn)證，意味著產(chǎn)品在使用壽命、穩(wěn)定性、工作耐溫、PPM等方面滿足嚴(yán)苛要求。此外，航順芯片遵循ISO 26262全流程標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)覆蓋產(chǎn)品的全部生命周期，確保功能安全。

兼容性和集成問題：航順芯片在設(shè)計(jì)MCU時(shí)，不僅硬件兼容某國際大廠的芯片，同時(shí)在軟件上也可以做到95%以上的兼容性。這樣的設(shè)計(jì)使得客戶能夠非?？焖俚剡M(jìn)行方案替代，節(jié)省了大量時(shí)間和成本。同時(shí)，航順芯片集成了 CRC、AES、HASH、TRNG 硬件運(yùn)算單元，以驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的正確性和完整性，以及實(shí)現(xiàn) Flash 數(shù)據(jù)的加解密等。

安全性和可靠性：航順芯片的車規(guī)級(jí)芯片采用高性能ARM Cotex-M3/M0內(nèi)核，整體芯片為國內(nèi)研發(fā)，國內(nèi)生產(chǎn)。芯片內(nèi)置自研浮點(diǎn)運(yùn)算協(xié)處理器，或除法與開方運(yùn)算硬件加速模塊，具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。航順芯片通過AEC-Q100汽車認(rèn)證，同時(shí)符合ISO 9001、IATFT 16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證，配套的研發(fā)能力和管理能力也得到了驗(yàn)證。

質(zhì)量成本控制：航順芯片通過內(nèi)部的自動(dòng)化和模塊化戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)了成本控制和效率提升。航順芯片內(nèi)部開發(fā)了一套自動(dòng)化的軟件平臺(tái)，通過這一平臺(tái)，公司的項(xiàng)目效率和研發(fā)周期得以大幅提升，項(xiàng)目的效率和時(shí)間縮短了30%到50%。此外，航順芯片通過模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品開發(fā)，保證了產(chǎn)品的一致性和可靠性。

供應(yīng)鏈管理：航順芯片在供應(yīng)鏈管理方面采取了多元化策略，而不是僅依賴一家晶圓廠進(jìn)行生產(chǎn)。這種多元化策略不僅有助于航順芯片保持供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性，還能夠靈活應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，確保公司在面對(duì)突發(fā)情況時(shí)能夠迅速調(diào)整生產(chǎn)和供應(yīng)策略。

“芯”意之選誕生——HK32A040 航順芯片新推出的高性價(jià)比車規(guī)MCU。主頻96MHz,內(nèi)置CAN控制器及各種定時(shí)器和通訊口完美滿足需求。還有開發(fā)板和配套的開發(fā)包，包括驅(qū)動(dòng)和例程，各方面努力超越市面上現(xiàn)有的產(chǎn)品。功能模塊也與航順其他產(chǎn)品的相同模塊兼容，拓展開發(fā)手到擒來。后續(xù)衍生新產(chǎn)品時(shí)，還能重用已有的代碼，事半功倍。

CPU 內(nèi)核

ARM? Cortex? -M0

最高時(shí)鐘頻率：96 MHz

24 位 System Tick 定時(shí)器

支持中斷向量重映射(通過 Flash 控制器的寄存器配置)

工作電壓范圍

單電源域(主電源 VDD)：1.8 V ~ 3.6 V

備用電源(VBAT)：1.8V ~ 3.6V產(chǎn)品概述

典型工作電流

運(yùn)行(Run)模式：6.1mA@96MHz;1.6mA@8MHz

睡眠(Sleep)模式：4.7mA@96MHz

停機(jī)(Stop)模式：

LDO 全速：0.7mA@3.3V

LDO 低功耗：60μA@3.3V

待機(jī)(Standby)模式：1.6μA@3.3V

關(guān)機(jī)(Shutdown)模式：0.4μA@3.3V

存儲(chǔ)器

124 Kbyte Flash

CPU 主頻不高于 24 MHz 時(shí)，支持 0 等待總線周期訪問 Flash。

Flash 具有數(shù)據(jù)安全保護(hù)功能，可分別設(shè)置讀保護(hù)和寫保護(hù)。

支持加密 Flash 存儲(chǔ)的指令和數(shù)據(jù)，可防止 Flash 內(nèi)容受到物理攻擊。

10 Kbyte SRAM

數(shù)據(jù)安全

CRC 校驗(yàn)硬件單元

多種安全加密模塊，包括 AES、HASH 和 TRNG

時(shí)鐘

外部高速時(shí)鐘(HSE)：支持 4 ~ 32 MHz，典型值為 8 MHz

外部低速時(shí)鐘(LSE)：32.768 kHz

片內(nèi)高速時(shí)鐘(HSI)：8 MHz/14 MHz/56 MHz 可配置

片內(nèi)低速時(shí)鐘(LSI)：40 kHz

PLL 時(shí)鐘：最高 96MHz

芯片管腳輸入時(shí)鐘(EXTCLK)

復(fù)位

外部管腳復(fù)位

電源復(fù)位(POR/PDR)

軟件復(fù)位

看門狗(IWDG 和 WWDG)復(fù)位

低功耗管理復(fù)位

選項(xiàng)字節(jié)裝載器復(fù)位

可編程電壓監(jiān)測(cè)器(PVD)

8 級(jí)檢測(cè)電壓門限可調(diào)

上升沿和下降沿檢測(cè)可配置

GPIO 端口

最多支持 55 個(gè) GPIO 引腳

每個(gè) GPIO 引腳都可配置為外部中斷輸入

數(shù)據(jù)通信接口

2 路 USART：支持主同步SPI 和調(diào)制解調(diào)器的硬件流控，具有ISO7816 接口、LIN、IrDA 功能以及自動(dòng)波特率檢測(cè)和停機(jī)(Stop)模式下喚醒特性。產(chǎn)品概述

最多 2 路高速 SPI：支持4 至16 位可編程數(shù)據(jù)幀，帶復(fù)用的I2S 接口。

最多 2 路 I2C：支持超快速模式(1 MHz)、SMBus 和 PMBus。在 Stop 模式下，支持?jǐn)?shù)據(jù)接收喚醒。

1 路 LPUART：支持在最小功耗下進(jìn)行異步串行通訊、單線半雙工通信、調(diào)制解調(diào)器的硬件流控(CTS/RTS)以及多處理器通信。

1 個(gè) CAN：支持 CAN 協(xié)議(2.0A 和 2.0B 主動(dòng)模式)

定時(shí)器及 PWM 發(fā)生器

1 個(gè) 16 位高級(jí)定時(shí)器(4 路 PWM 輸出，其中 3 路帶死區(qū)互補(bǔ)輸出和剎車功能)

5 個(gè) 16 位和 1 個(gè) 32 位通用定時(shí)器(TIM2/TIM3/TIM14/TIM15/TIM16/TIM17)

1 個(gè) 16 位基本定時(shí)器(TIM6)

片內(nèi)模擬電路

1 個(gè) 12 位 SAR ADC(多達(dá) 16 路模擬信號(hào)輸入通道)最高轉(zhuǎn)換器頻率：1MSPS支持自動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)換、掃描轉(zhuǎn)換功能具有 3 路模擬比較器

DMA 控制器(帶 7 個(gè)通道)

支持定時(shí)器、ADC、SPI、I2C、USART、AES、HASH 等多種外設(shè)觸發(fā)。

溫度傳感器

模擬輸出連接到 A/D 轉(zhuǎn)換器獨(dú)立通道

CPU 跟蹤與調(diào)試

SWD 調(diào)試接口

ARM? CoreSightTM 調(diào)試組件(ROM-Table、DWT 和 BPU)

自定義 DBGMCU 調(diào)試控制器(低功耗模式仿真控制、調(diào)試外設(shè)時(shí)鐘控制、調(diào)試及跟蹤接口分配)

定點(diǎn)數(shù)除法/開方運(yùn)算單元

支持 32 位定點(diǎn)數(shù)除法，可同時(shí)得到商和余數(shù)

支持 32 位定點(diǎn)數(shù)高精度開方

4 個(gè)可編程邏輯單元(CLU)，處理簡(jiǎn)單的邏輯運(yùn)算

電機(jī)加速(EMACC)硬件化算法，提高電機(jī)算法處理速度

日歷RTC

帶鬧鐘功能

可從停機(jī)或待機(jī)狀態(tài)周期喚醒

96 位芯片 UID 標(biāo)識(shí)

可靠性

通過 HBM6000V/CDM2000V /MM200V/LU200mA 等級(jí)測(cè)試。

工作溫度范圍(1)：-40°C ~ +125°C