集微公開課第二十期筆記：從兼容到替代，航順晶片講述國產MCU布局之路
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6月4日上午10點，第二十期「集微公開課」邀請到航順芯片市場部總監王國軍，帶來以《航順晶片十三大家族32位MCU產品及應用市場探討》為主題的精彩演講。
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航順晶片成立於2013年底，2018年MCU產品正式推向市場，目前已量產M0、M3、M4、世界超低功耗7nA等十三大家族300餘款通用專用32位MCU/SoC。
王國軍表示，航順晶片是由中國科學院、深圳市產業基金與中國航空工業集團聯合戰略打造的一家公司，聚焦於MCU領域。隨著5G、雲、一切設備智慧化萬物互聯的高速進程，32位MCU/SoC將承載著大腦控制和連結的百萬億市場以及未來的國之安全而高速爆發。
王國軍強調，航順晶片不只是打造通用MCU晶片，還發力專用領域，並將結合上下遊的資源進行專用MCU的深耕——航順將孵化超過100+家專用領域MCU原廠，打造強大MCU生態合作航空母艦。
航順晶片早期目標為100%軟硬體全兼容進口MCU，且目前已經取得不錯的市場佔有率。
航順晶片MCU產品路線圖
王國軍指出，從產品類型來看，航順MCU產品分為5G光模塊產品、SoC產品、超低功耗MCU與通用MCU幾大類。包括HK32AGL31 5G光模塊、HK32W030xx超低功耗無線藍牙SoC系列、HK32L0xx超低功耗MCU系列及Cortex-M0 HK32F030M/0301M（通用超低成本）系列、Cortex-M0 HK32F030/031/04A（通用超高性能）系列、Cortex-M3 HK32F103xx（通用超高性能）系列、Cortex-M3+ HK32F39Axx（通用超高性能）系列。
HK32F030/031/04A系列
據王國軍介紹，HK32F030/031/04A主頻高達72MHz，是M0裡面速度較快的。該系列產品還具有產品型號豐富、通用型強、軟硬體全兼容、支持硬體除法開方、SPI最高支持36M時鐘、FLASH支持半頁擦除等方面優勢。主要特點則包括支持4-16M外部時鐘輸入、片內高精度8M/56M振蕩器、靈活5路DMA可任意配置、支持IWDG/WWDG看門狗、支持2路USART/2路I2C/2路SPI、支持1個高級定時器以及1個32位通用定時器、支持串口ISP燒錄以及SWD/JTAG仿真、Standby模式最低功耗1.6uA、唯一96位UID身份標識及FLASH硬加密。可應用於消費類電子產品、工控類產品、醫療行業、汽車周邊產品中。
HK32F031與HK32F030最大區別為，前者為雙電源供電。
HK32F04A系列涵蓋HK32F031與HK32F030所有資源，換而言之，HK32F04A包含了HK32F031與HK32F030的所有功能。
HK32F04X/05X系列
HK32F04X/05X系列具有主頻高達72MHz、更高的工藝應用、產品型號豐富、通用型強、軟硬體全兼容、支持硬體除法開方、SPI最高支持36M時鐘、FLASH支持半頁擦除等優勢。
主要特點則包括支持AES/SHA加密、低功耗，支持1路USB與1路CAN與3路比較器、支持4-16M外部時鐘輸入、片內高精度8M/56M振蕩器、靈活5路DMA可任意配置、支持2路USART/2路I2C/2路SPI、支持1個高級定時器以及1個32位通用定時器、支持串口ISP燒錄以及SWD/JTAG仿真、Standby模式最低功耗10uA、唯一96位UID身份標識等。
目前該系列產品可應用於消費類電子產品、工控類產品、醫療行業、汽車周邊產品。
HK32F04X系列擁有USB接口。
HK32F030M/0301M系列
接下來，王國軍介紹了號稱為「MCU之王」的HK32F030M/0301M系列。該系列是以M0內核去替換8位機，換而言之在新工藝的加持下，使高性能MCU實現更低成本，並做到硬體兼容003的產品。
該系列產品具備高性能低成本、資源豐富、管腳靈活復用、支持多管腳時鐘輸入、硬體兼容8S003、開發工具全兼容、ESD600V/高抗幹擾能力的優點。主要特點則包括支持1-42M外部時鐘輸入，片內高精度48M振蕩器，多達18個I/O、支持IOMUX，支持IWDG/WWDG看門狗，支持USART/I2C/SPI外設，1個高級定時器互補輸出，內置蜂鳴器可多種輸出，低功耗模式可通過AWU喚醒，唯一96位UID身份標識。可應用於智能充電產品、玩具類產品、電機馬達控制、智能手錶、運動手環、視頻傳輸類產品、遙控、無線類產品中。
HK32S030M系列主頻為32MHz，供電為1.8~3.6V，內部集成512B EEPROM。
HK32F0301M系列是HK32S030M的升級，區別在於提高了SRAM內存，可更好地滿足應用需求。
HK32F030M系列產品具有32BIT M0內核、最高48M主頻、豐富的各個外設資源、超低的功耗、低成本（最低美金價$0.1）、高可靠性（通過HBM6000V/CDM500/MM200V/LU等級測試）等優勢。
HK32L08x家族
據王國軍介紹，目前國內能夠做策劃這種超低功耗IC產品的廠商不多，航順晶片是其中一家，這也是真正能夠體現研發團隊實力的一個標誌。
HK32L08x系列優勢優勢包括：超低功耗、集成度高、EPPROM with ECC、硬體兼容國外品牌。
主要特點包括：支持4-16M外部時鐘輸入，支持3個低功耗URAT/3個低功耗定時器，集成3個OPA/2個比較器/1路DAC，集成自主研發USB2.0模塊以及CAN模塊，運行/待機實現超低功耗，內置指令加、解密功能、實現密文存儲，支持串口ISP燒錄以及SWD/JTAG仿真，Standby模式最低功耗0.3uA，唯一96位UID身份標識。
HK32L08x系列可應用於水錶/氣表、物聯網低功耗設備、手持設備、智慧機器人。HK32L08x在物聯網領域將大有可為。
HK32L0xx系列
HK32L0xx系列主要性能包括以下幾大方面：採用ARM Cortex-M0內核、主頻為 48MHz，支持豐富的系統時鐘，內置128K Flash ROM with ECC、20K SRAM、4K EEPROM，支持低功耗運行模式以及超低待機功耗模式，片內集成模擬電壓比較器和運算放大器，片內集成12位的ADC以及DAC模塊，提供豐富的低功耗外設接口，寬工作電壓1.8V ~ 4.2V/2.7V~5.5V可選，片內集成LCD、段碼驅動/8*28/4*32，FLASH支持多種加密功能，片內集成低功耗定時器，片內集成多種硬體計算單元，提供豐富的產品形態、支持多種封裝尺寸。
HK32F0xx系列與HK32L0xx系列功耗比較
HK32L0xx系列與HK32F0xx系列相比，Run Mode功耗減少37%，Stop Mode功耗減少95%，Standby Mode功耗減少81%，Shut down模式下僅為50nA的功耗。
HK32AL/W SoC
該系列產品具有低功耗/高性能、集成度高、低成本等優勢；主要特點為M0/M3+內核、按行業需求集成專用功能SoC；可應用於各類行業專用市場、物聯網BLE物聯設備、手環/手持設備、水錶 /氣表、健康醫療等。
在低耗藍牙SoC產品HK32W030系列中，HK32W030XEU6超低功耗高性能2.4Hz藍牙低功耗SoC，集成了高性能2.4Hz藍牙射頻收發器，32位64MHz ARM Cortex-M0處理器，512KB Flash 存儲器以及豐富的數字接口。硬體兼容國外品牌N*F528XX。
HK32F103/103A家族
該系列產品具備主頻高達120MHz、自主研發USB功能模塊、無需外掛晶振、軟硬體全兼容、集成CAN通訊模塊、大容量存儲、FLASH支持半頁擦除的優勢。
主要特點包括：支持4-32M外部時鐘輸入、片內高精度8M/56M振蕩器、2個DMA模塊12路通道、3個12位ADC模塊、支持5路USART/2路I2C/3路SPI、支持2個高級定時器8路互補PWM、支持串口ISP燒錄以及SWD/JTAG仿真、Standby模式最低功耗1.6uA、唯一96位UID身份標識。
可應用於消費類電子產品、電機驅動控制、工業儀器義表、物聯網低功耗設備、醫療行業、汽車周邊產品中。
HK32F39A家族
該系列優勢具備主頻高達120M、自主研發USB功能模塊、無需外掛晶振、自主研發協處理器、支持浮點運算、超大容量存儲、支持數字接口/TFT驅動等優勢。
主要特點包括：支持4-32M外部時鐘輸入，6個USART/3個ADC/2個DAC/3SPI，實現絕大部分M4內核支持的算術指令，支持32 位單精度浮點運算，多種自定義的32位及64 位算術運算，內置指令加、解密功能，實現密文存儲，支持串口ISP燒錄以及SWD/JTAG仿真，Standby模式最低功耗55nA，唯一96位UID身份標識。
該系列產品可應用於音視頻處理、電機驅動控制、工業儀器義表、物聯網低功耗設備、安防監控、智慧機器人中。
HK32系列MCU市場應用探討
HK32系列M0/M3可應用於家用電器、便攜醫療、電機控制、智能控制、工廠及工業自動化、消費類產品方面。
HK32F030M則可以應用於燃氣報警器、麥克風、共享充電寶、智能遙控器、小家電應用、美容按摩儀等多方面。王國軍介紹，這一塊應用來說比較多，特別在消費領域，幾乎都可以存在。
王國軍簡單介紹了航順MCU的一些應用案例，例如用在電動車充電器上，現在的充電器裡面會利用MCU來做一些顯示控制、通信加密等，航順的MCU在這一塊就非常的適合，具備性價比高、抗幹擾能力強，穩定性好。
在QA環節，針對「航順和其他國產MCU廠商相比，有哪些優勢」這個問題。王國軍表示，航順晶片擁有最優秀的研發團隊，在版圖設計、超低功耗等方面表現突出，可以實現產品性能更強、成本更優；我們的通用產品軟硬體兼容度很高，而國內任何其他品牌是沒有做到這樣的兼容度的；航順MCU主頻可以做到更快實現性能更強。
（校對/小北）
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