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首页Holtek HT32F1755-1765-2755 单片机用户手册
"HT32F1755-1765-2755_用户手册"
本文档是合泰(Holtek)公司推出的基于32位ARM Cortex-M3内核的微控制器——HT32F1755、HT32F1765及HT32F2755的用户手册。该手册详细介绍了这些微控制器的特性和功能,涵盖了从系统结构到特定模块的操作,是开发者理解和应用这些芯片的重要参考资料。
手册首先概述了HT32系列MCU的主要特点,包括高效能的Cortex-M3处理器、灵活的总线结构以及丰富的外设接口。接着,详细阐述了ARM Cortex-M3处理器,这是MCU的核心,具备高性能、低功耗和易于使用的特性,支持高级嵌入式软件开发。
在系统结构部分,手册描述了总线架构,包括先进高性能总线(AHB)和先进外围总线(APB),以及存储器体系。这些微控制器拥有嵌入式Flash和SRAM存储器,支持快速存取,并且有明确的存储器映射。此外,还详细列出了不同类型的外设,如AHB和APB外设,这些外设扩展了MCU的功能,可以处理各种硬件接口和控制任务。
手册深入探讨了Flash存储器控制器(FMC),这是一个关键模块,负责管理MCU的程序存储。它包括等待状态设置、启动配置、擦除和编程操作,以及各种保护机制,如页擦除/编程保护和安全保护,确保了代码存储的安全性和可靠性。手册提供了相关的寄存器列表和描述,便于开发者编程时参考。
电源控制单元(PWRCU)部分详细描述了MCU的电源管理,包括不同电压域(如3.3V和1.8V电源域)以及各种工作模式。PWRCU的寄存器列表和描述有助于开发者实现低功耗设计。
这份用户手册为开发人员提供了全面的指导,帮助他们充分利用HT32F1755、HT32F1765和HT32F2755微控制器的潜能,进行高效、可靠的嵌入式系统设计。通过理解手册中的内容,开发者可以有效地进行系统配置、程序编写和故障排查,从而实现复杂的应用场景。
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Rev. 1.10 16 of 609 2012-09-25
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Cortex™-M3
单片机
HT32F1755/HT32F1765/HT32F2755
表格列表
表格列表
表 1. HT32F1755/1765/2755 系列单片机的特性及外设列表 .............................................................................. 26
表 2. 文档协议 ......................................................................................................................................................... 28
表 3. HT32F1755/1765/2755 寄存器列表 .............................................................................................................. 33
表 4. Flash 存储器和选项字节 ................................................................................................................................ 37
表 5. 等待状态周期与 HCLK 之间的关系 ............................................................................................................ 37
表 6. 启动模式 ......................................................................................................................................................... 38
表 7. 选项字节的存储器映射 ................................................................................................................................. 42
表 8. 受保护主 Flash 页的访问权限 ....................................................................................................................... 43
表 9. 安全保护使能时的访问权限 ......................................................................................................................... 44
表 10. FMC 的寄存器列表 ...................................................................................................................................... 45
表 11. 工作模式定义 ............................................................................................................................................... 62
表 12. 进入 / 退出省电模式 .................................................................................................................................... 63
表 13. 系统复位后的电源状态 ............................................................................................................................... 64
表 14. PWRCU 的寄存器列表 ................................................................................................................................ 65
表 15. 输出分频器 2 设置 ....................................................................................................................................... 78
表 16. 反馈分频器 2 设置 ....................................................................................................................................... 78
表 17. CKOUT 的时钟源 ........................................................................................................................................ 80
表 18. CKCU 的寄存器列表 ................................................................................................................................... 81
表 19. RSTCU 的寄存器列表 ............................................................................................................................... 104
表 20. AFIO、GPIO 和 I/O 引脚控制信号真值表 ...............................................................................................114
表 21. GPIO 寄存器列表 ........................................................................................................................................114
表 22. AFIO 寄存器列表 ....................................................................................................................................... 170
表 23. 异常类型 ..................................................................................................................................................... 193
表 24. NVIC 寄存器列表 ...................................................................................................................................... 196
表 25. EXTI 寄存器列表 ....................................................................................................................................... 200
表 26. ADC 寄存器列表 ........................................................................................................................................ 217
表 27. OPA/CMP 功能信号定义 ........................................................................................................................... 240
表 28. OPA/CMP 寄存器列表 ............................................................................................................................... 241
表 29. 计数方向和编码信号 ................................................................................................................................. 269
表 30. GPTM 寄存器列表 ..................................................................................................................................... 277
表 31. GPTM 内部触发器连接 ............................................................................................................................. 283
表 32. BFTM 寄存器列表 ..................................................................................................................................... 319
表 33. 比较匹配输出设置 ..................................................................................................................................... 341
表 34. 带有暂停事件的互补输出控制位 ............................................................................................................. 350
表 35. 计数方向和编码信号 ................................................................................................................................. 354
表 36. 锁电平表 ..................................................................................................................................................... 362
表 37. MCTM 寄存器列表 .................................................................................................................................... 364
表 38. MCTM 内部触发器连接 ............................................................................................................................ 371
表 39. LSE 在不同启动模式下的工作电流和启动时间 .................................................................................... 413
表 40. RTCOUT 输出模式和有效电平设置 ........................................................................................................ 415
表 41. RTC 寄存器列表 ......................................................................................................................................... 416
表 42. WDT 寄存器列表 ....................................................................................................................................... 425
表 43. 保持 SCL 线的条件 .................................................................................................................................... 443
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HT32F1755/HT32F1765/HT32F2755
表格列表
表 44. I
2
C 寄存器列表 ........................................................................................................................................... 445
表 45. I
2
C 时钟设置范例 ....................................................................................................................................... 454
表 46. SPI 接口格式设置 ...................................................................................................................................... 462
表 47. SPI 模式故障触发条件 .............................................................................................................................. 469
表 48. SPI 主机模式 SEL 引脚状态 ..................................................................................................................... 469
表 49. SPI 寄存器列表 .......................................................................................................................................... 470
表 50. 波特率误差计算 – CK_USART=72MHz .................................................................................................. 487
表 51. USART 寄存器列表 ................................................................................................................................... 495
表 52. USART 中断控制功能 ............................................................................................................................... 500
表 53. 基于 D
i
的 DI 字段编码十进制值 ............................................................................................................. 520
表 54. 基于 F
i
的 FI 字段编码十进制值 ............................................................................................................... 520
表 55. 由 F
i
/D
i
比例计算得到的 ETU 可能值 ...................................................................................................... 520
表 56. SCI 寄存器列表 ......................................................................................................................................... 527
表 57. 端点特性 ..................................................................................................................................................... 544
表 58. USB 数据类型和缓冲器容量 .................................................................................................................... 544
表 59. USB 寄存器列表 ........................................................................................................................................ 547
表 60. 恢复事件检测 ............................................................................................................................................. 550
表 61. PDMA 通道配置 ......................................................................................................................................... 579
表 62. PDMA 地址模式 ......................................................................................................................................... 581
表 63. PDMA 寄存器列表 ..................................................................................................................................... 582
表 64. CSIF 信号 .................................................................................................................................................... 601
表 65. CSIF_MCK 输出设置 – 请参考 CKCU 章节 ............................................................................................ 601
表 66. 像素数据格式 – 无窗口 - 捕捉和子采样 .................................................................................................. 603
表 67. 窗口捕捉设置 ............................................................................................................................................. 604
表 68. 行和列子采样设置 ..................................................................................................................................... 606
表 69. 中断和状态 ................................................................................................................................................. 608
表 70. 中断状态 ..................................................................................................................................................... 608
表 71. CSIF 寄存器列表 ........................................................................................................................................ 609
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HT32F1755/HT32F1765/HT32F2755
图列表
图列表
图 1. HT32F1755/1765/2755 方框图 ...................................................................................................................... 27
图 2. Cortex
TM
-M3 方框图 ...................................................................................................................................... 30
图 3. HT32F1755/1765/2755 总线结构 .................................................................................................................. 31
图 4. HT32F1755/1765/2755 存储器映射 .............................................................................................................. 32
图 5. Flash 存储器控制器方框图 ............................................................................................................................ 35
图 6. Flash 存储器映射 ............................................................................................................................................ 36
图 7. 向量重映射 ..................................................................................................................................................... 38
图 8. 页擦除操作流程图 ......................................................................................................................................... 39
图 9. 整片擦除操作流程图 ..................................................................................................................................... 40
图 10. 字编程操作流程图 ....................................................................................................................................... 41
图 11. PWRCU 方框图 ............................................................................................................................................ 59
图 12. CKCU 方框图 ............................................................................................................................................... 74
图 13. 外部 HSE 晶体、陶瓷和谐振器 .................................................................................................................. 75
图 14. PLL 方框图 ................................................................................................................................................... 77
图 15. 外部 LSE 晶体、陶瓷和谐振器 .................................................................................................................. 79
图 16. RSTCU 方框图 ........................................................................................................................................... 103
图 17. 上电复位时序图 ......................................................................................................................................... 104
图 18. GPIO 方框图 ................................................................................................................................................111
图 19. AFIO/GPIO 控制信号 ..................................................................................................................................113
图 20. AFIO 方框图 ............................................................................................................................................... 168
图 21. EXTI 输入通道选择 ................................................................................................................................... 169
图 22. EXTI 方框图 ............................................................................................................................................... 198
图 23. EXTI 唤醒事件管理 ................................................................................................................................... 199
图 24. EXTI 防抖动功能 ....................................................................................................................................... 200
图 25. ADC 方框图 ................................................................................................................................................ 209
图 26. 单次转换模式 ............................................................................................................................................. 212
图 27. 连续转换模式 ............................................................................................................................................. 213
图 28. 非连续转换模式 ......................................................................................................................................... 214
图 29. 带数字 I/O 的 OPA/CMP 的简单方框图 ................................................................................................... 239
图 30. OPA/CMP 功能框图 ................................................................................................................................... 240
图 31. GPTM 方框图 ............................................................................................................................................. 248
图 32. 向上计数范例 ............................................................................................................................................. 250
图 33. 向下计数范例 ............................................................................................................................................. 251
图 34. 中心对齐计数范例 ..................................................................................................................................... 252
图 35. GPTM 时钟源选择 ..................................................................................................................................... 254
图 36. 触发器控制方框图 ..................................................................................................................................... 255
图 37. 从机控制器方框图 ..................................................................................................................................... 256
图 38. 重启模式下的 GPTM ................................................................................................................................. 256
图 39. 暂停模式下的 GPTM ................................................................................................................................. 257
图 40. 触发模式下的 GPTM ................................................................................................................................. 257
图 41. 主机 GPTMn 和从机 GPTMm/MCTMm 相连接 ..................................................................................... 258
图 42. MTO 选项 ................................................................................................................................................... 258
图 43. 捕捉 / 比较方框图 ...................................................................................................................................... 259
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HT32F1755/HT32F1765/HT32F2755
图列表
图 44. 输入捕捉模式 ............................................................................................................................................. 260
图 45. PWM 脉冲宽度测量范例 ........................................................................................................................... 261
图 46. 通道 0 和通道 1 输入级 ............................................................................................................................. 262
图 47. 通道 2 和通道 3 输入级 ............................................................................................................................. 263
图 48. 输出级方框图 ............................................................................................................................................. 263
图 49. 转换模式通道输出参考信号 (CHxPRE=0) .............................................................................................. 264
图 50. 转换模式通道输出参考信号 (CHxPRE=1) .............................................................................................. 265
图 51. PWM 模式通道输出参考信号和向上计数模式下的计数器 ................................................................... 265
图 52. PWM 模式通道输出参考信号和向下计数模式下的计数器 ................................................................... 266
图 53. PWM 模式 1 通道输出参考信号和中心对齐计数模式下的计数器 ....................................................... 266
图 54. 更新事件设置方框图 ................................................................................................................................. 267
图 55. 输入级和正交解码器方框图 ..................................................................................................................... 268
图 56. TI0 和 TI1 正交解码器计数 ....................................................................................................................... 269
图 57. N = 2 的 GTn_ETI 引脚数字滤波器图 ...................................................................................................... 270
图 58. 通过 ETIF 清除 CHxOREF ........................................................................................................................ 270
图 59. 单脉冲模式 ................................................................................................................................................. 271
图 60. 立即有效模式最小延迟 ............................................................................................................................. 272
图 61. 用 GPTM0 CH0OREF 信号暂停 GPTM1 ................................................................................................. 273
图 62. 用 GPTM0 更新事件触发 GPTM1 ............................................................................................................ 274
图 63. 用 GPTM0 CH0 输入信号触发 GPTM0 和 GPTM1 ................................................................................ 275
图 64. GPTM PDMA 映射图 ................................................................................................................................. 276
图 65. BFTM 方框图 ............................................................................................................................................. 316
图 66. BFTM – 重复模式 ...................................................................................................................................... 317
图 67. BFTM – 单次模式 ...................................................................................................................................... 318
图 68. BFTM – 单次模式计数器更新 .................................................................................................................. 319
图 69. MCTM 方框图 ............................................................................................................................................ 324
图 70. 向上计数范例 ............................................................................................................................................. 326
图 71. 向下计数范例 ............................................................................................................................................. 327
图 72. 中心对齐计数范例 ..................................................................................................................................... 328
图 73. 更新事件相关重复机制范例 ..................................................................................................................... 329
图 74. MCTM 时钟源选择 .................................................................................................................................... 331
图 75. 触发器控制方框图 ..................................................................................................................................... 332
图 76. 从机控制器方框图 ..................................................................................................................................... 333
图 77. 重启模式下的 MCTM ................................................................................................................................ 333
图 78. 暂停模式下的 MCTM ................................................................................................................................ 334
图 79. 触发模式下的 MCTM ................................................................................................................................ 334
图 80. 主机 MCTMn 和从机 GPTM 相连接 ........................................................................................................ 335
图 81. MTO 选项 ................................................................................................................................................... 335
图 82. 捕捉 / 比较方框图 ...................................................................................................................................... 336
图 83. 输入捕捉模式 ............................................................................................................................................. 337
图 84. PWM 脉冲宽度测量范例 ........................................................................................................................... 338
图 85. 通道 0 和通道 1 输入级 ............................................................................................................................. 339
图 86. 通道 2 和通道 3 输入级 ............................................................................................................................. 339
图 87. 输出级方框图 ............................................................................................................................................. 340
图 88. 翻转模式通道输出参考信号 – CHxPRE=0 .............................................................................................. 341
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HT32F1755/HT32F1765/HT32F2755
图列表
图 89. 翻转模式输出通道参考信号 – CHxPRE=1 .............................................................................................. 342
图 90. PWM 模式输出通道参考信号和向上计数模式下的计数器 ................................................................... 342
图 91. PWM 模式输出通道参考信号和向下计数模式下的计数器 ................................................................... 343
图 92. PWM 模式 1 输出通道参考信号和中心对齐计数模式下的计数器 ....................................................... 343
图 93. 互补输出的死区时间插入 ......................................................................................................................... 344
图 94. MT_BRK 引脚数字滤波器图(N=2) ..................................................................................................... 345
图 95. 发生暂停事件的通道 3 输出 ..................................................................................................................... 346
图 96. 发生暂停事件的通道 0~2 互补输出 ......................................................................................................... 347
图 97. 通道 0~2 发生错误事件仅一个输出使能 ................................................................................................. 348
图 98. CHxO 和 CHxNO 都处于有效条件时的硬件保护 .................................................................................. 349
图 99. 更新事件 1 设置方框图 ............................................................................................................................. 351
图 100. 更新事件 2 更新 CHxE、CHxNE 和 CHxOM ....................................................................................... 352
图 101. 更新事件 2 设置方框图 ........................................................................................................................... 352
图 102. 输入级和正交解码器方框图 ................................................................................................................... 353
图 103. TI0 和 TI1 正交解码器计数 ..................................................................................................................... 354
图 104. MTn_ETI 引脚数字滤波器图(N=2) ................................................................................................... 355
图 105. 通过 ETIF 清除 CHxOREF ..................................................................................................................... 355
图 106. 单脉冲模式 ............................................................................................................................................... 356
图 107. 立即有效模式最小延迟 ........................................................................................................................... 357
图 108. MCTM0 CH0OREF 信号暂停 GPTM0 ................................................................................................... 358
图 109. 用 MCTM0 更新事件 1 触发 GPTM0 ..................................................................................................... 359
图 110. 用 MCTM0 CH0 输入信号触发 MCTM0 和 GPTM0 ............................................................................ 360
图 111. CH1XOR 输入作为霍尔传感器接口....................................................................................................... 361
图 112. MCTM PDMA 映射图 .............................................................................................................................. 363
图 113. RTC 方框图 ............................................................................................................................................... 412
图 114. 看门狗定时器方框图 ............................................................................................................................... 422
图 115. 看门狗定时器动作 .................................................................................................................................. 424
图 116. I
2
C 模块方框图 ......................................................................................................................................... 430
图 117. START 和 STOP 条件 ............................................................................................................................... 432
图 118. 数据有效性 ............................................................................................................................................... 432
图 119. 7-bit 寻址模式 ........................................................................................................................................... 433
图 120. 10-bit 寻址写发送模式 ............................................................................................................................. 434
图 121. 10-bit 寻址读接收模式 ............................................................................................................................. 434
图 122. 总线确认 ................................................................................................................................................... 435
图 123. 仲裁期间时钟同步 ................................................................................................................................... 436
图 124. 两个主机仲裁程序 ................................................................................................................................... 436
图 125. 主机发送器时序图 ................................................................................................................................... 439
图 126. 主机接收器时序图 ................................................................................................................................... 440
图 127. 从机发送器时序图 ................................................................................................................................... 441
图 128. 从机接收器时序图 ................................................................................................................................... 442
图 129. SCL 时序图 ............................................................................................................................................... 454
图 130. SPI 方框图 ................................................................................................................................................ 460
图 131. SPI 单个字节传输时序图 – CPOL=0, CPHA=0 ..................................................................................... 463
图 132. SPI 连续数据传输时序图 – CPOL=0, CPHA=0 ..................................................................................... 463
图 133. SPI 单个字节传输时序图 – CPOL=0, CPHA=1 ..................................................................................... 464
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