目前家电行业对MCU的需求处于稳定增长态势，据调研机构Statista的数据，预计全球智能家电的市场规模将从2022年的442.5亿美元成长到2026年的765.6亿美元，四年CAGR达15%。同期，全球家电的市场规模将从5871亿美元成长到7413亿美元，四年CAGR达6%，智能家电的复合增速远高于行业增速。 

随着人们生活水平的提升，对家电的需求不同以往，各类家电产品逐渐向智能化和变频化发展，智能化和变频化推动了家电MCU持续升级换代，对MCU的架构、性能和单机数量提出了更高的要求。原来小家电产品以8和16位为主的处理器，逐渐被以ARM Cortex-M0为代表的32位处理器替代。

由于家电产品对主控MCU高可靠、高安全以及高服务能力的要求，整体来讲，中美贸易战之后，芯片国产化进程明显加快，但实际上从市场份额来看，家电MCU国产化空间明显不足，主要被国外的一线品牌所垄断。

国产替代，“锐”不可挡

基于目前家电市场和家电MCU的发展趋势，继今年1月份，航顺芯片全新主流级HK32C030家族推出之后，又隆重推出另一重磅级HK32R78家族产品，HK32R78家族产品可以硬件兼容国外另一著名某品牌MCU，主要应用于家电产品市场。

HK32R78产品优势

• 高性能：HK32R78家族采样ARM Cortex-M0内，最高主频支持64MHz，最大支持64KB Flash和10KB SRAM。带12位高精度ADC和电机控制高级定时器，可以满足家电MCU智能化和变频化需求。

• 低功耗：HK32R78家族支持Sleep、Stop和Lowpower Stop三种低功耗模式，其中Lowpower Stop模式下功耗最低达2.8uA，可以满足家电产品低能耗、绿色化需求。

• 高兼容性：HK32R78家族采用灵活的管脚复用功能映射技术，硬件可以P2P兼容国外某品牌系列产品，使国产替代更加方便快捷。

• 高可靠性：HK32R78家族完全按照工业级要求设计，工作温度可以支持-40℃~ +105℃，ESD等级HBM模式高达6500V、CDM模式高达2000V，Latchup等级高达800mA。

• 高性价比：采用12寸创新Flash工艺，优化内部电路设计，极大的降低成本和提高可靠性，整体性价比极具优势。

HK32R78家族功能框图

HK32R78功能特性

• CPU内核:ARM® Cortex®-M0最高时钟频率64 MHz

• 存储器: 

• 64 Kbyte Flash（包括61Kbyte主Flash区，以及可配置为主Flash区的3Kbyte Bootloader区）。

• 10 Kbyte SRAM。

• 时钟

• 外部高速时钟（HSE）：支持4~32 MHz

• 外部低速时钟（LSE）：32.768 kHz

• 片内高速时钟（HSI）：8 MHz/16 MHz/64 MHz

• 片内低速时钟（LSI）：40 kHz

• PLL时钟：64MHz（最大值）

• 数据通信接口

• 3路UART：可以通过自带的波特率发生器产生不同的波特率，并且还支持单线半双工通信、多处理器通信等功能。

• 2路高速SPI：支持4至16位可编程数据帧，带复用的I2S接口。

• 2路I2C：支持超快速模式（1 Mbit/s）、SMBus和PMBus。在Stop模式下，支持数据接收唤醒。

• 定时器及PWM发生器

• 1个16位高级定时器（TIM1共4路PWM输出，其中3路带死区互补输出和刹车功能）。

• 5个16位和1个32位通用定时器（TIM2/TIM3/TIM14/TIM15/TIM16/TIM17）。

• 1个16位基本定时器（TIM6）。

• DMA控制器（带5个通道）

• 定点数除法/开方运算单元

• 片内模拟电路

• 1个12位SAR ADC（多达21路模拟信号输入通道）

• 内部参考电压

• 温度传感器

• 日历RTC: 带闹钟功能

• 典型工作电流

• 运行（Run）模式：1.46mA@8MHz；7.31mA@64MHz

• 睡眠（Sleep）模式：1.05mA@8MHz；671μA@32kHz

• 停机（Stop）模式：2.8μA@3.3V (LDO低功耗)

• 工作电压范围：2.6 V~5.5 V

• 工作温度范围：-40℃~+105℃

• 可靠性：通过HBM6500V/CDM2000V/LU800mA测试

• 封装：LQFP44、LQFP32、QFN32、TSSOP20

HK32R78家电产品典型应用

2月28日，航顺芯片凭借企业的快速发展和扎实的技术研发实力，再次斩获“2022深圳行业领袖企业100强”。航顺芯片创始人刘吉平受邀出席颁奖活动，并作为行业领袖企业代表参加圆桌论坛；同时，创始人刘吉平也再次荣获“深圳行业领袖新青年”殊荣。

本次百强榜单显示出行业龙头与行业小巨人分别领跑细分领域的态势，超80%的企业在细分领域核心技术上取得重大突破，“20+8”新兴产业集群细分领域企业成长迅速。

如今，改革不断迈向纵深，深圳的发展处处体现出高质量的特征，深圳是一座年轻的城市，发展过程中持续激发活力，提升创新效能，创造更多高水平的科技供给，为全国高质量发展注入强劲动能，不断发挥这座城市的杠杆效应。创新、高质量发展标杆效应的打造落脚点在于企业。

航顺芯片创始人刘吉平

圆桌论坛-行业领袖企业高质量发展之路中，航顺芯片创始人刘吉平表示：近年来，如集成电路MCU行业等一些核心技术的国外垄断与接近于100%的市占率对我国重要行业和关键领域提出了挑战。对于企业来说，唯有增强创新意识，不断培养自主研发能力，才能使企业具备国际竞争力和应对全球环境变化的抗风险能力，从而实现高质量发展。企业在明确未来发展定位和发展模式之后，要时刻保持战略定力，把握市场发展时机。

精彩对话，观点碰撞，为深圳打造成为全球创新高地建言献策，给我们带来了一场精彩绝伦的知识盛宴。

航顺芯片作为一家专注于国产32位MCU研发设计的国家级重点小巨人和国家级重点集成电路设计企业，未来将一如既往坚持创新进取，不断提升自主产品研发能力，打造具有自身核心竞争力的产品服务，用全球眼光，谋长远发展，为国产MCU产业发展贡献力量！

近年来，微纳制造技术不断发展和突破，在新兴产业领域实现规模化应用，尤其在微纳光学、MEMS、微流体等领域显示出越来越大的潜力。越来越多的企业和人才投入其中，开启了技术产品化、工程化、产业化的历程。

1月6日，由深圳市微纳制造产业促进会、德国联邦经济发展和对外贸易联合总会（BWA）联合主办,西丽湖人才服务中心承办的“第四届中德合作创新微纳制造国际人才发展论坛”于深圳顺利举行。论坛围绕微纳制造技术产业化、国际合作、科创人才发展等话题演讲和研讨。在微纳制造技术产业化案例评选中，航顺芯片荣获“技术战略领先奖”。

颁奖现场

航顺芯片作为国产32位MCU产业中的有生力量，一直致力于对标国际水准、放眼全球市场、强化研发实力，不断推出优异的产品。目前航顺的MCU芯片主要应用于工业控制、医疗电子、仪器仪表、家用电器、汽车电子、通讯控制以及物联网、智慧家居等领域。

此次获奖是对航顺芯片技术战略布局工作、产品市场价值给予的充分肯定。航顺芯片将继续用不懈的努力和追求，不断创新进取，为引领国产MCU自主创新贡献更多力量。

01、微机继电保护的组成

微机继电保护的硬件是一台微型计算机，由硬件、软件组成，各种复杂的功能是由相应的程序来实现。用简单的操作就可以检验微机的硬件是否完好。同时，微机继电保护装置具有自诊断功能，对硬件各部分和存放在EPROM中的程序不断进行自动检测，一旦发现异常就会报警。通常只要接通电源后没有报警，就可确认装置是完好的，从而大大减轻运行维护的工作量。

计算机在程序指挥下，有综合分析和判断能力，而微机继电保护装置可以实现常规保护很难办到的自动纠错，自动识别和排除干扰，防止由于干扰而造成误动作。另外，微机继电保护装置有自诊断能力，能够自动检测出计算机本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动，因此可靠性很高。

使用微型计算机可以在系统发生故障后提供多种信息。如保护各个部分的动作顺序和动作记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等，还可以提供故障点到保护安装处的距离。这样有助于运行部门对事故的分析处理。

由于微机继电保护的特性主要由程序决定，所以不同原理的保护可以采用通用的硬件，只要改变程序就可以改变保护的特性和功能，因此可灵活地适应于电力系统运行方式的变化。

02、微机继电保护的特点

1）用于可根椐实际运行的需要配制相应保护，真正实现用户“量身定制”。

2）各种保护功能相对独立，保护定值、实现闭锁条件和保护投退可独立整定和配制。

3）可以满足库存配制有二十几种保护，满足用户对不同电器设备或线路保护要求。

4）自定义保护功能，可实现标准保护库中未提供的特殊保护，最大限度满足用户要求。

5）保护功能实现不依赖于通讯网络，满足电力系统保护的可靠性。

03、微机继电保护装置的优点

1）集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。

2）采用32位ARM Cortex-M3 MCU，具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性。

3）支持常规的RS485总线及DeviceNet（CAN）现场总线通信，CAN总线具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制，保证信息传输的实时性和可靠性。最高速率1Mbps，最长距离10km，一条总线最多允许挂接110个设备。

4）全封闭金属机箱，超薄型设计，机箱净深仅100mm，可适用安装于任何柜型，特别是环网柜。

5）表面贴工艺，重要器件（如芯片、电源模块、互感器、继电器、电容、液晶显示屏、接线端子等）均采用国外知名企业的成熟产品，平均无故障时间达100,000小时。

6）完善的自检能力，发现装置异常能自动告警；具有自保护能力，有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏；免维护设计，无需在现场调整采样精度，测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。

7）国际通用输入电源模块，兼容85～264V交流或直流工作电源，更在电源跌落和电压突变方面有出色表现。

9）断路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳闭锁模块，分/合闸操作回路的电流大小不影响模块正常工作。强化的断路器操作管理功能，对各种运行方式的变电站、配电站均能适用。

10）开关量输入支持直接跳闸或告警，用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术， 有效消除开关接点抖动和电磁干扰，保证遥信正确率达100%。

11）人机接口符合人机工程设计要求，带背光图形液晶，菜单化设计，全中文显示，合理化屏幕保护控制。显示内容包括测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等。

12）具有事件记录功能，可记录与电力系统安全运行相关的所有事件，时间分辨率小于1ms，可在线记录事件100 条，掉电不丢失，便于分析故障原因和诊断设备缺陷。

13）具有故障录波功能，可真实记录故障前后的电流、电压、开关状态等信息，记录密度每周波24点，记录长度为故障前2周波，故障后7周波，掉电不丢失。

14）具有多套保护定值手动切换功能。

南瑞微机继电保护器实物图

产品系统框图

产品主要参数

◆产品名称：FEJ-810/L线路保护器* MCU 型号：HK32F103VET6

◆工作电压：85~265V(AC/DC)

◆控制电源：220V(AC/DC)

◆通信接口：RS485

◆测量电流：5A(额定)，过载倍数120%

◆保护电流：5A(额定)，过载倍数2000%

◆零序电流：5A(额定)，过载倍数120%

◆相电压：57.74V(额定)，过载倍数173.2%

◆零序电压：100V(额定)，过载倍数200%

HK32F103VET6产品特点

➤CPU

●ARM Cortex-M3内核

●最高时钟频率：120MHz

●24位System Tick定时器

●支持CPU Event信号输入至MCU引脚，实现与板级其它SOC CPU的联动

➤工作电压范围

●双电源域：主电源VDD为1.8 V ~ 3.6V、备份电源Vbat为1.8 V ~ 3.6V

➤工作温度范围：-40℃ ~ +105℃

➤VDD典型工作电流

●运行(Run)模式：16 mA/120MHz@3.3V（133.3uA/MHz）

●睡眠(Sleep)模式：7mA/120MHz@3.3V(58.3uA/MHz)

●停机(Stop)模式：30μA@3.3V

●待机（Standby）模式：2μA@3.3V

●关机（Shutdown）模式：100nA@3.3V

➤存储器

●最高527 Kbyte的Flash存储器

●CPU主频不高于24 MHz时，支持零等待总线周期

●具有代码安全保护功能，可分别设置读保护和写保护

●支持存储于Flash的指令和数据加密，以防止Flash内容被物理攻击

●97 Kbyte SRAM

➤时钟

●外部HSE：4~32 MHz，典型频率为8 MHz

●外部LSE：32.768 kHz

●片内HSI：8 MHz/56 MHz

●片内LSI：40 kHz

●PLL时钟

●芯片管脚输入时钟

➤DMA

●2个独立DMA控制器：DMA1和DMA2

●DMA1提供7路通道

●DMA2提供5路通道

●支持Timer、ADC、SPI、I2C、USART等多种外设触发

➤安全加密: CRC计算单元

➤数据通信接口

●6个USART：支持主同步SPI和调制解调器控制，具有ISO7816接口、LIN、IrDA能力、自动波特率检测和唤醒特性

●3个高速SPI：支持4至16个可编程比特帧和复用的I2S接口

●2个I2C：支持极速模式（1 Mbit/s）、SMBus和PMBus，可从停机模式唤醒

➤定时器

●1个高级控制定时器（TIM1/TIM8）

●5个通用定时器（TIM2/TIM3/TIM4/TIM5/TIM17）

●1个基本定时器（TIM6/TIM7）

➤日历 RTC，具有闹钟功能，可从停机 /待机模式周期唤醒

➤片内模拟电路

●3个12位的ADC：25个外部模拟信号输入通道，支持最高1 MSPS采样频率的自动连续转换和扫描转换

●1个温度传感器：模拟输出在内部连接到A/D转换器独立通道

➤定点数除法/开方运算单元

●RM Cortex-M4内核支持的绝大部分算术指令

●实现支持32单精度浮点运算

●支持多种自定义的32位及64位算术运算

➤可靠性

●通过HBM2000V/CDM500V/MM200V/LU等级测试