航芯通用MCU技术常见问题 | F4专题

上海航芯 2022-09-07 1141

描述

航芯“通用MCU技术常见问题”上线啦！

航芯“通用MCU技术常见问题”专题持续更新中！本文将介绍F4专题，如对产品有其他疑问，欢迎加入航芯MCU技术交流群共同探讨！

F4专题 - 工具篇

KEIL

1.1 Keil-Debug 工具

ACM32F4XX 系列支持的在线仿真器包括：J-Link-V9（含）以上、U-Link2、CMSIS-DAP等，使用 J-Link 在线调试时，Keil 推荐在 MDK5.31（含）以上，J-Link 驱动建议在 V6.70e（含）以上。

1.2 Keil-Pack 支持包

ACM32F4XX 系列提供 PACK 支持包，详细信息如下表：

1.3 Keil 工程编译失败或 F12 无法跳转

请确认工程文件目录没有中文名称。

IAR

2.1 IAR-Debug 工具

ACM32F4XX 系列支持的在线仿真器包括：J-Link-V9（含）以上、CMSIS-DAP 等，使用 J-Link 在线调试时，IAR 推荐在 IAR8.50（含）以上，J-Link 驱动建议在 V6.70e（含）以上。

1.2 IAR-Pack 支持包

ACM32F4XX 系列提供 PACK 支持包，详细信息如下表：

开发板仿真调试

ACM32F4XX 系列开发板自带 CMSIS-DAP 在线仿真器，用户使用时可直接使用 USB 连接线将开发板 LinkUSB 端口与 PC 端的 USB 接口直接连接，WIN7 需要安装 SDK 中的USB 驱动（AisinoChipCDC.inf），WIN7 以上系统免驱。

开发板串口调试

ACM32F4XX 系列开发板自带串口调试芯片，与 CMSIS-DAP 为同一个 USB 接口，连接 PC 端后需要安装 USB 转串口驱动（AisinoChipCDC.inf），此时设备管理器显示设备名称：AisinoChip Virtual Com Port，该虚拟串口主要有两个功能：

1.作为串口下载 MCU 固件使用。

2.作为用户 APP 应用程序串口调试输出。

注意：ACM32F4XX 芯片使用 PA9/PA10 作为串口的输入/输出管脚，因此在使用 MCU的 PA9/PA10 与第三方串口助手连接调试时，需要将其与串口调试芯片断开。

F4专题 - 应用篇

硬件设计

1.1 是否与 SXX32FXXX 硬件兼容？

ACM32F4XX 系列芯片硬件管脚可以与 SXX32FXXX 管脚做到兼容，原 SXX32FXXX的部分电源管脚被 ACM32F4XX 复用作为外设管脚，详细的硬件管脚配置及复用功能可参考《ACM32FXXX 对比 SXX32FXXX 差异说明.pdf》，具体以文档为准。

1.2 硬件设计注意事项

1.2.1 电源电路

ACM32F4XX 系列芯片 VDD/VDDA 电压输入范围：1.7V~3.6V，VDD 与 VDDA 之间建议用磁珠隔离，GND 与 AGND 之间建议用 0Ω 电阻隔离。

1.2.2 外部晶振电路

ACM32F4XX 系列芯片外部高速晶振输入范围：4~48MHz，典型值推荐使用 8MHz 或者 12MHz，无需外接 RF反馈电阻。

1.3 是否支持 FSMC/SDIO/以太网/ISO7816 接口？

暂不支持。

SDK 接口驱动库

2.1 驱动库版本

2.1.1 Keil-MDK 接口驱动库版本

ACM32F4XX 系列芯片外设接口驱动库提供 HAL 库（Hardware Abstraction Layer）、SPL库（Standard Peripherals Library），LL 库（Low-Layer）暂不支持，详细信息可咨询销售或FAE。

2.1.2 能否提供驱动库移植说明？

可以，请参考《ACM32 固件库_使用说明.pdf》文档。

2.1.3 写入启动序列后如何回到 Boot 模式？

软件程序中需要预留 HAL_EFlash_Return_To_Boot()接口函数。

2.1.4 Flash 程序如何实现回到 Boot 模式？

软件程序在执行完 HAL_EFlash_Return_To_Boot()后，如需回到 Boot 模式，可以采用重新上下电、外部 RSTN 管脚复位或 Flash 程序设置 EFC_RST 寄存器进行复位，其中 EFC_RST复位前需要将系统时钟降低至 64MHz 以下。

2.2 系统时钟

2.2.1 系统时钟如何切换至外部时钟源？

ACM32F4XX 系列芯片上电默认使用内部时钟，如需使用外部晶振作为时钟源，需要将软件程序中的宏定义 PLL_SOURCE_FROM 修改成外部时钟即可。

2.2.2 内部 RC 时钟精度是多少？

ACM32F4XX 系列芯片内部 RC64M/RC32K 精度大概率在±1%（含温漂）左右。

2.3 中断优先级配置

2.3.1 M33 内核中断优先级配置

根据 M33 内核手册可知 Application Interrupt and Reset Control Register 寄存器的bit[10:8]用于设置优先级分组，Interrupt Priority Registers 寄存器的bit[7:5]用于设置中断优先级（抢占式优先级和响应式优先级），数字越小优先级别越高，优先级分组说明如下表：

抢占式优先级和响应式优先级的区别：

1.高抢占优先级中断可以打断低抢占优先级的中断，实现中断嵌套。

2.抢占优先级相同，当中断同时发生时，高响应优先级的中断先执行，两者没有嵌套关系。

3.抢占和响应优先级都相同，当中断同时发生时，硬件中断编号越小的中断先执行。

4.一般情况下，系统代码只设置一次中断优先级分组，设置好分组之后一般不会再改变分组。随意改变分组会导致中断管理混乱，程序出现意想不到的执行结果。

M33-NVIC 相关函数如下表：

2.4 中断向量表地址偏移

2.4.1 M33-IAP 升级中断向量表地址偏移

根据 M33 内核手册可知该架构提供中断向量偏移寄存器 REG_NVIC_VECTOR，因此在做 IAP 升级功能时，如需要实现中断向量表地址偏移，相关参考代码如下：

/* Vector Table Relocation in Internal FLASH */

SCB->VTOR = EFLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET;

2.5 低功耗

2.5.1 STOP 模式下功耗偏高

根据应用电路情况，可将未使用的管脚配置成模拟模式，已使用的管脚根据外部电路，配置成数字模式，选择合适的上下拉或输出合适的高低电平。

固件下载

3.1 是否支持 J-Flash 下载固件？

支持，请参考《航芯通用 MCU 使用 JFlash 烧录程序的方法说明.pdf》文档。

3.2 是否支持离线批量烧录？

支持，离线烧录器详细信息可咨询销售或 FAE。

3.3 原厂固件下载工具 UART 波特率自适应失败

请使用最新版本的下载工具（Aisinochip_MCU_Download_Tool_v1.4.0.3.exe（含）以上）。

补充功能

4.1 是否支持 Flash 读保护？

支持，请参考《航芯 ACM32F 系列芯片 Flash 读保护功能说明.pdf》文档。

4.2 是否支持 RTOS 操作系统？

支持 uCOS-II、FreeRTOS 和 RT-Thread 操作系统，详细信息如下表：

4.3 Dhrystone 测试性能

M33 内核：Keil 优化等级-Ofast，开启 ICACHE 和 DCACHE 的情况下，Dhrystone 2.1测试 1.38 MIPS/MHz。

GPIO

5.1 输入是否支持 5V tolerant？

ACM32F4XX 系列部分管脚支持，详细信息可参考对应型号的 DataSheet 文档。

5.2 GPIO 管脚上电默认状态？

ACM32F4XX 系列芯片上电，除部分特殊的功能管脚外（见下表），其余管脚默认状态为模拟模式（数字功能失效，上下拉电阻失效）。详细信息请参考《航芯 ACM32FXXX 系列芯片 GPIO 应用手册.pdf》文档。

5.3 PC13/14/15 作为通用管脚注意事项

除正常配置 GPIO 管脚功能外，还需要调用 RTC 相关寄存器，相关参考代码如下：

/* RTC access enable */

System_Enable_Disable_RTC_Domain_Access(FUNC_ENABLE);

__HAL_RTC_PC13_SEL(0); // GPIO function

__HAL_RTC_PC13_PULL_UP_ENABLE();

__HAL_RTC_PC13_DIGIT();

5.4 GPIO 最高翻转速率？

GPIO 翻转速率最高 50Mbps。

5.5 FT 和 TC 管脚的区别

FT：5V 耐压的管脚 IO，TC：标准 1.7V~3.3V 的管脚 IO。FT 管脚相对于 TC 管脚可以防止外部 IO 电流倒灌。

TIMER

6.1 PWM-duty=0 输出异常

建议通过配置成 GPIO 功能软件绕过，或通过 MOE/OSSI/OSSR/CCxE/CCxNE 组合位配置 PWM 模式绕过。

6.2 CCRx 输出比较波形周期不准

建议尝试打开 CCRx 寄存器预装载功能。如使用 CCRx 功能实现计数延时功能，则需要关闭 CCRx 预装载功能。

6.3 TIMx 刹车源信号极性如何配置？

对于 TIMx_BKIN 外部管脚和 COM1&2_OUT 源信号，可通过 TIMx_BDTR 寄存器的BKP 位设置；对于 CPU_LOCKUP、SRAM_PARITY 和 LVD_LOCK 内部信号，刹车源极性不需要设置。

ADC

7.1 ADC_VBAT（1/4 分压）需要外部分压吗？

不需要，内部已配置 1/4 电阻分压，外部不需要单独的分压电路，如下图所示，内部分压电阻 R1+R2 总阻值为 1.2KΩ 左右，VBAT 为芯片 ADC 的输入管脚。详细信息请参考《航芯 ACM32FXXX 系列芯片 ADC 应用手册.pdf》文档。

7.2 ADC_Buffer 通道与普通通道是否有区别？

有区别，ADC 的 Buffer 是指缓冲放大器，相对于普通的 ADC 通道，带 Buffer 的 ADC通道输入范围小一点，输入阻抗大一点，详细信息可参考对应型号的 DataSheet 文档。

7.3 ADC 如何使用内部参考电压？

部分封装芯片 VREFP 管脚内部与 VDDA 连接在一起，因此无法使用内部参考电压。对于单独封装出 VREFP 管脚的封装芯片可以通过悬空 VREFP 管脚配置使用内部参考电压。

7.4 ADC 正常采样结果计算不准

可通过调用 ADC_GetVrefP 函数校准参考电压（出厂前使用 3.0V 对 BGR 校验）。

7.5 ADC 外部分压后采样值偏低，如何处理？

ADC 采样时间不足的情况下会引入 RAIN 电阻，导致外部管脚分压偏低，可以通过增大 ADC 采样时间恢复正常。

RTC

8.1 是否支持 RTC 外部独立供电？

ACM32F4XX 没有单独 vBat 接口给内部 RTC 模块供电（不支持外部电池给 RTC 供电，主区供电可关闭-StandBy 模式），下图为芯片内部电源示意图，此时 IWDT 和 RTC 仍能继续工作。如需外部独立给 RTC 供电方案，可参考《VBAT&VCC-WAKE_V0.2.pdf》文档。

UART

9.1 是否支持 9bit 数据位传输？

硬件本身不支持 9bit 数据位，根据应用需要，可借助校验位/STOP 位替代增加数据位数。

9.2 FIFO 使能 1 字节发送中断无法产生中断

串口发送使能+串口使能+FIFO 使能的情况下，FIFO 深度配置 1/16 字节时，发送 1 字节会直接将数据填进移位寄存器，而不经由 FIFO，进而不产生中断；如初始化不开启串口发送使能，在数据填充完毕后再开启，则发送数据会经过 FIFO 再到移位寄存器，此时能正常产生中断。

OPAMP

10.1 OPAMP 失调电压如何修调？

上电后可使用芯片 NVR 内部保存的修调值，或上电循环自修正。

CAN

11.1 接收/发送时是否支持时间戳？

不支持。

11.2 是否支持 BUS_OFF 硬件自恢复？

不支持 BUS_OFF 硬件自恢复（ABOM 功能），可通过在 BUS_OFF 中断中让 CAN 总线进入恢复模式，间接实现 BUS_OFF 硬件自恢复。

11.3 是否支持禁止自唤醒？

不支持，ACM32F4XX 在检测到 CAN_RX 上低电平后会强制唤醒。

11.4 硬件重发能否关闭？

无法关闭，ACM32F4XX 固定使能硬件重发功能。

11.5 接收 FIFO 溢出时数据如何处理？

接收 FIFO 满时，ACM32F4XX 固定会丢弃新数据，保留老数据。

11.6 发送 FIFO 数据帧发送顺序？

ACM32F4XX的 CAN 模块只有13字节的发送 FIFO，因此发送的数据帧只能依次发送，没有额外的数据帧缓存空间。

11.7 接收数据正常，发送数据失败

此类问题通过查看错误代码获取寄存器（CAN_ECC）可以大致了解出错原因，若问题主要集中在 CRC 分隔符/ACK/ACK 分隔符错误码，推荐 CAN 通讯时切换至外部晶振模式。

USB

12.1 是否支持免晶振模式？

支持，系统时钟配置使用内部 RC 时钟。

如系统时钟配置外部晶振模式，建议将 USBPHY 时钟通过 OSC_MODE 配置为强制选择内部 RC 模式。

SPI

13.1 SPI 最高速率？

SPI 主机模式：ACM32F4XX 受 GPIO 速率影响，最高 50Mbps；SPI 从机模式：ACM32F4XX 最高速率 30Mbps。

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