在医疗电子设备中，血氧仪利用红外光技术，透过手指皮肤和肌肉骨骼组织后的光亮度，可以精准的检测人体血氧饱和度和脉搏，令病人免受采血检测的痛苦。血氧仪适用于任何年龄段的人，特别是帮助有血管疾病、呼吸系统疾病的人检测出缺氧危险，预防发病。

疫情解封的后疫情时代，在应对新冠感染的特殊时期，血氧仪被掀起又一次购买风暴。因为血氧仪是新冠临床诊断的方法之一，血氧持续低于95，很大可能肺部有炎症，《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》更是指出：血氧饱和度是判断重症病例的关键条件之一，静息状态下吸空气时血氧饱和度≤93%，判断为重型。

血氧仪测量原理

指夹血氧仪原理是通过检测血液对不同波长光的吸收量, 测量氧合血红蛋白（HbO2）和脱氧血红蛋白（Hb）的百分比，从而计算血氧饱和度（SpO2）。由于血液中的血红细胞，其中含氧血红蛋白和还原血红蛋白这两种血红蛋白对红光和红外线由不同的吸收能力。还原血红蛋白吸收的红光较多，红外线较少。而含氧血红蛋白则相反，它吸收的红光较少，红外线较多。通过在指甲式血氧仪的同一位置设置红光LED和红外线LED灯，当光线从手指的一面穿透到另一面，被光敏二极管接受后，可产生对应比例的电压。经过单片机处理，将输出结果显示在液晶显示屏上。

指夹血氧仪外观图

指夹血氧仪静止状态为黑色息屏状态，外观为长方体，与其他市面上的血氧仪无异。在放入手指时，可以看到中间数字部分跟下方波浪部分均显示为直线，过了约3秒后，中间直线部分开始先显示数值，左侧为血氧饱和度，右侧为心率，最下方黄线直线也逐渐显示为波动的波浪线，为脉搏波形。PI值灌注度可达0.3，可达二类医疗器械认证标准。

首先，用螺丝刀撬开了指甲式脉搏血氧仪转动关节处的卡口，将指夹式脉搏血氧仪一分为二，显示板上盖与电池仓部分。 

在显示屏背面是电池盖，在电池仓里面是两节5号得力无汞碱性电池  1.5V

接着稍微用力打开顶部的外壳，可以看到里面是有OLED显示屏以及控制板的序列号。

随后再拆开卡着控制板的卡扣，掰开连线，控制板便可卸下；特写一下控制板背面；元器件1 红外光接收传感器，具体参数未标识。

控制板正面

红圈里的元器件2是GS358是运放放大器芯片，元器件3是核心主控MCU航顺芯片的 HK32F030MF4P6。其余的还有三极管主要做电流放大与开关作用、电源管理类的芯片、电感等、主要是做电源稳压一些辅助器件。

HK32F030MF4P6主要参数：

• 内核 Cortex-M0   工作主频 32MHz

• 16KB Flash ROM、4KB  SRAM

• 支持USART、SPI、IIC、ADC等

• 支持Flash加密功能

• Standby待机功耗  1.6uA@3.3V

• 工作电压  1.8V ~ 3.6V

• 工作温度  -40ºC ~85ºC

控制板背面

首先中间红色位置元器件1为红外光接收传感器 ，由于缺乏标识，具体型号未知。其余的还有三极管主要做电流放大与开关作用。

产品特性：

• CPU 内核

• ARM® Cortex®-M0

• 最高时钟频率：32 MHz

• 24 位 System Tick 定时器

• 支持中断向量重映射（通过 Flash 控制器的寄存器配置） 

• 工作电压范围：1.8 V ~ 3.6 V

• 工作温度范围：-40℃ ~ +85℃

• 典型工作电流
  

• 运行（Run） 工作模式：2.338mA@32 MHz@3.3V（73 μA/MHz）

• 睡眠（Sleep） 模式：1.197mA@32 MHz@3.3V（35 μA/MHz），唤醒时间 21 ns

• 深睡眠（DeepSleep） 模式：0.613mA@114 kHz@3.3V，唤醒时间 7.8 μs

• 停机（Stop） 模式：30.12μA@3.3V，唤醒时间 10 μs（可用外部引脚或内部定时器唤醒）

• CPU 跟踪与调试

SWD 调试接口

• ARM® CoreSightTM调试组件（ROM-Table， DWT， BPU）

• 自定义 DBGMCU 调试控制器（低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、调试及跟踪接口分配）

• 存储器
  

• 最大支持32 KByte Flash（128 页，每页 128 Byte；32 位数据读，16 位数据写）

• Flash 具有数据安全保护功能，可分别设置读保护和写保护

• 448 Byte EEPROM

• 2 KByte SRAM

• 数据安全

• CRC 校验硬件单元

• 时钟
  

• 外部 GPIO 输入时钟：支持 1 ~ 32 MHz

• 片内高速 HSI 时钟：32 MHz

• 片内慢速 LSI 时钟：114 kHz

• 复位

• 外部管脚复位

• 电源上/下电复位（POR/PDR）

• 软件复位

• 看门狗（IWDG 和 WWDG）定时器复位

• GPIO 端口
  

• 最多支持 16 个 GPIO 端口（TSSOP20、 QFN20 封装产品）

• 每个 GPIO 都可作为外部中断输入

• 内置可开关的上、下拉电阻

• 支持开漏（Open-Drain） 输出

• 输出驱动能力高、低两档可选

• IOMUX 引脚功能多重映射控制器
  

• 小型封装（如 SOP8）产品， 可通过 IOMUX 可以实现单根引脚对应多个 GPIO 或外设 IO 的映射控制。

• 数据通信接口
  

• 1 路高速（最高 4 Mbit/s） USART（MCU 在停机（Stop）模式下， 支持数据接收唤醒）

• 1 路高速（最高 1MHz） I2C（MCU 在停机（ Stop）模式下， 支持数据接收唤醒）

• 1 路高速（最高 16 Mbit/s） SPI（支持 I2S 协议）

• 定时器及 PWM 发生器
  

• 1 个 16 位高级 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出，其中 3 路带死区互补输出）

• 1 个 16 位通用 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出）

• 1 个 16 位基本定时器（支持 CPU 中断）

• 1 个自动唤醒定时器（AWU），可用于 MCU 停机（ Stop）模式下工作。

• 蜂鸣器
  

• 1 个蜂鸣器，可输出 1、 2、 4 或 8 kHz 频率脉冲。

• 在 MCU 停机（ Stop）模式下， 蜂鸣器可继续工作并可定时触发 ADC 采样。

• 片内模拟电路
  

• 1 个 12 位 1 MSPS ADC（共 5 路模拟信号输入通道，支持差分对输入）

• 1 个上/下电复位电路

• 1 个 0.8 V 内部参考电压（内部参考电压在片内被 ADC 采样）

• ID 标识
  

• 64 位芯片唯一 ID 标识

• 每颗提供一个唯一的 64 位 ID 标识。

• 可靠性
  

• 通过 HBM6000V/CDM500V/LU700mA 等级测试。

航顺HK32MCU优势

• 高度兼容性

和国外品牌MCU硬件全兼容

• 低成本

市面上第一颗单价低于1块人民币的32位MCU

• 高安全性

FLASH具有数据安全保护功能，可分别设置读保护和写保护，可以很好地保护用户代码的安全，防止算法被非法窃取

• 方案成熟

经过国内几大品牌商验证并量产，通过FDA和CE认证

• 供货稳定

航顺解决了从晶圆、封装以及测试等整个供应链的产能问题，可提供充足、稳定的货源

写在最后

值得一提的是，使用HK32MCU指夹式脉搏血氧仪相对突出的地方在于，在同等位的指夹式血氧仪中，从其配置的主控芯片来看，本方案指夹式脉搏血氧仪是一款性价比较高的血氧仪。具备实时处理性,便携灵活，续航能力高等优点，与此同时该款血氧仪可以说集齐了医学功能的集成电路，现代信息科学等学科元素，对于发展电子设备多功能化,多场景化有着重要的意义。

当前，正值后疫情新冠感染的特殊时期也是高峰期，指夹式血氧仪可以帮助协助检测。有关专家也表示，对一些高风险人群，如肺间质纤维化、慢阻肺，甚至肺部肿瘤等有基础疾病的病人，八十多岁、甚至九十岁高龄老人，感染新冠了，买一个简易的指夹式血氧仪，还是有必要的。除了血氧仪，半导体厂商也在开发更多可以有利于对抗新冠病毒的医疗电子产品。

热烈祝贺航顺工业级家电HK32MCU 单款HK32F030装机量首次突破5000万颗！

近年来，由于智能化快速发展，全球半导体产业发生重大变革，我国芯片产业也迎来了黄金时代，国产替代达到了前所未有高度。同样受全球新冠疫情的影响，经济发展也此起彼伏，今年消费类行业同比大幅萎缩，家电行业总体表现平稳，工业、汽车领域尤其是新能源行业快速增长促使中国经济保持稳定增长。

经过2021年的疯狂缺芯， 国产MCU也快速崛起，各行各业的国产替代无处不在。从最早的消费类电子，到工业控制、家电、汽车，都将迈入国产化。航顺HK32MCU做为国内领先的32位MCU设计企业，单款工业级家电HK32F030装机量首次突破5000万颗！主要应用分布在工业以及家电领域。

工业-新能源 爆发式增长

工业领域 是我国经济的重要一部分，其涵盖电力，制造、新能源等行业，尤其是新能源行业已经成为新的爆发增长点。

新能源行业成为全世界共同研究以及重点发展领域，新能源汽车，太阳能，风能、充电桩、储能，等应用异军突起 ， 行业发展如火如荼。

目前，中国已经成为全球最大的汽车销售市场，新能源汽车产业也获得了政府的大力支持，从2009年国内“十城千辆”试点示范工程实施，到2010年6月的私人购车补贴政策实施，国家积极推进新能源汽车产业发展。未来10年我们国家的汽车保有量会持续增加，然而能源和环境的作用又限制了我国传统燃油汽车的保有量。为了缓和消费者对汽车的需求和响应国家节能环保政策的要求，就必须增加新能源汽车的保有量，才能达到消费者与生产商对汽车需求与生产的平衡。因此，就新能源汽车保有量而言，未来我国新能源汽车发展的前景巨大，其配套周边产品空间广阔。

HK32F030应用在车门控制

除了新能源汽车领域，HK32F030还大批量应用充电设备，仪表、电力设备，BMS等

众所周知，要实现能源的自动化管理，就需要用到MCU来进行智能化的监控、通讯以及显示等

系统应用框图

HK32F030 应用在扫码充电

随着国家电网的智能化推广，智能电表以及各种电力控制设备层出不穷， 以往很多机械设 备都将由智能化设备替代

HK32F030应用在继电器保护装置

家电稳军心

纵所周知 家电行业是中国经济的晴雨表，和我们生活息息相关，能直接的反应出市场需求，近一两年来地产行业进入低潮，给家电市场带来不小的压力以及挑战，好在家电MCU国产替代尤其白色家电替代还没规模化，国产替代需求还比较旺盛，未来2年还有很大增长的空间。

2021年，全球范围内家用电器市场总收入预计将达到 5606 亿美元，同比增长约 1.6%，全球家电的销售区域多集中于亚太、北美和欧洲市场，亚太地区仍为全球最大的家电市场，零售额占比为 45%， 北美、欧洲市场紧随其后，零售额占比依次为 22% 和 20%。

一、白电

中国白电行业市场规模已经成熟，寡头化格局逐步加强，未来白电行业发展趋势主要有两个方面。

1、家电智能化。智能化将是未来白电产业最为重要的发展方向之一。智能白电产品经历三个发展阶段，单品智能化、白电系统智能化和融入智能家居系统。随着智能化水平的提升，智能白电产品将呈现出分系统的趋势，家庭中的电器产品将不再是孤立的，而是成系统地联系在一起。家庭中的智能白电产品将逐步分为娱乐系统、空气系统、水系统、美食系统。

2、内销转出口。我国是世界最大的白电生产基地，特别是大型家电，如冰箱，洗衣机，空调。白电行业是长期行业，国内市场短期接近饱和状态，据统计，我国国内白电产量年均变化不大，家电国内市场成交额年均复合增速为-5.91%，国外市场或许是机会。

HK32F030应用在冰箱压缩机控制板

二、小家电

随着我国经济持续发展及人均可支配收入的提升，小家电产品作为高生活品质的象征迅速进入消费者家庭且普及率仍然偏低，为小家电品类市场规模的持续扩大带来了较为充足的空间。近年来，国内小家电市场不断扩大，搅拌器、烘干器等相继进入家庭，品种达到50余种

追求生活品质的提高、消费升级步伐不断加快以及互联网电子商务平台的蓬勃发展是小家电行业的重要内驱动力。小家电产品自带的多功能、易操作及时尚简洁的外观符合当下年轻人对于更精致、更健康、更便捷的生活方式的追求。近年来小家电市场体量不断扩张，根据前瞻产业研究院的数据，截至2021年末，我国小家电行业市场规模较2013年增长123.34%至4,536.00亿元，且近三年增速保持在12.00%以上。市场对小家电产品的需求始终维持在良性、稳定的水平上，整体增长态势稳健。

长期来看，产品技术迭代升级、消费水平提升以及健康养生意识增强等多种因素将驱动小家电行业快速发展。

HK32F030应用在电饭煲

单款工业级家电HK32F030装机量突破5000万！

航顺HK32F030主流工业家族采用正向设计、软硬件兼容国外进口，采用ARM-M0内核、先进工艺制程，具有高主频、大内存、丰富的内部资源与外设等特点，极具性价比。

1、高的可靠性

◆ESD、EFT指标优秀，具有超强抗干扰能力 

2、丰富的内部资源

◆ 内部集成串口、I2C、SPI等通讯接口、还具备高级定时器、12位高精度ADC等

3、开发方便

◆软硬件兼容国外进口，缩短开发周期

客户已突破1000+

好的产品才能带来更多的客户，从2018年量产以来，得到各行各业客户的青睐，客户群体不断的增加，行业头部客户纷纷采用HK32MCU。这么多客户对航顺HK32MCU的认可，也是我们一直前进的动力。

近日，IAR Systems最新发布的集成开发环境IAR Embedded Workbench for ARM version 9.20.1已全面支持航顺HK32MCU。标志着继今年4月份航顺芯片与欧洲著名嵌入式开发软件和工具服务商IAR Systems，在深圳航顺总部签署在ARM、RISC-V应用领域全方位长期深度合作的协议后，嵌入式生态建设合作进入实施阶段，它保障了在IAR工具链上使用HK32MCU的可靠性，用工匠精神建立完善的航顺HK32MCU产品阵列和生态体系。

航顺HK32MCU采用了ARM Cortex®-M0/M3/M4内核，为市场提供高性能、低功耗以及高性价比的通用和专用32位MCU产品，产品应用已经覆盖了汽车电子、医疗电子、工业和消费类电子以及智慧城市、智慧家庭等各大领域。

IAR Systems公司的Embedded Workbench for Arm®工具在Arm平台MCU上拥有高度优化的编译器，帮助用户生成体积极小、运行极快的目标代码，最大程度释放MCU的性能、降低功耗，还可以最大程度地优化FLASH与RAM的使用率。

IAR Systems集成开发环境全面支持航顺HK32MCU

HK32F103x/C/D/E是深圳市航顺芯片技术研发有限公司推出的中大容量的103系列芯片。作为32位MCU常用的外设DAC是12位数字输入，电压输出的数字/模拟转换器。DAC可以配置为8位或12位模式，也可以与DMA控制器配合使用。DAC工作在12位模式时，数据可以设置成左对齐或右对齐。DAC模块有2个输出通道，每个通道都有单独的转换器。在双DAC模式下，2个通道可以独立地进行转换，也可以同时进行转换并同步地更新2个通道的输出。DAC可以通过引脚输入参考电压VREF+以获得更精确的转换结果。

DAC主要特性

●2个DAC转换器：每个转换器对应1个输出通道

●8位或者12位单调输出

●12位模式下数据左对齐或者右对齐

●同步更新功能

●噪声波形生成

●三角波形生成

●双DAC通道同时或者分别转换

●每个通道都有DMA功能

●外部触发转换

●输入参考电压VREF+

DAC数字格式

根据选择的配置模式，数据按照下文所述写入指定的寄存器：

单DAC通道x，有3种情况

● 8位数据右对齐：用户须将数据写入寄存器DAC_DHR8Rx[7:0]位(实际是存入寄存器DHRx[11:4]位)

● 12位数据左对齐：用户须将数据写入寄存器DAC_DHR12Lx[15:4]位(实际是存入寄存器DHRx[11:0]位)

● 12位数据右对齐：用户须将数据写入寄存器DAC_DHR12Rx[11:0]位(实际是存入寄存器DHRx[11:0]位)

根据对DAC_DHRyyyx寄存器的操作，经过相应的移位后，写入的数据被转存到DHRx 寄存器中(DHRx是内部的数据保存寄存器x)。随后，DHRx寄存器的内容或被自动地传送到DORx寄存器，或通过软件触发或外部事件触发被传送到DORx寄存器。

双DAC通道，有3种情况

● 8位数据右对齐：用户须将DAC通道1数据写入寄存器DAC_DHR8RD[7:0]位(实际是存入寄存器DHR1[11:4]位)，将DAC通道2数据写入寄存器DAC_DHR8RD[15:8]位(实际是存入寄存器 DHR2[11:4]位)

● 12位数据左对齐：用户须将DAC通道1数据写入寄存器DAC_DHR12LD[15:4]位(实际是存入寄存器DHR1[11:0]位)，将DAC通道2数据写入寄存器DAC_DHR12LD[31:20]位(实际是存入寄存器DHR2[11:0]位)

● 12位数据右对齐：用户须将DAC通道1数据写入寄存器DAC_DHR12RD[11:0]位(实际是存入寄存器DHR1[11:0]位)，将DAC通道2数据写入寄存器DAC_DHR12RD[27:16]位(实际是存入寄存器 DHR2[11:0]位)

根据对DAC_DHRyyyD寄存器的操作，经过相应的移位后，写入的数据被转存到DHR1 和DHR2寄存器中(DHR1和DHR2是内部的数据保存寄存器x)。随后，DHR1和DHR2的内容或被自动地传送到DORx寄存器，或通过软件触发或外部事件触发被传送到DORx寄存器。

DAC转换

不能直接对寄存器DAC_DORx写入数据，任何输出到DAC通道x的数据都必须写入AC_DHRx寄存器(数据实际写入DAC_DHR8Rx、DAC_DHR12Lx、DAC_DHR12Rx、DAC_DHR8RD、DAC_DHR12LD、或者DAC_DHR12RD寄存器)。如果没有选中硬件触发(寄存器DAC_CR1的TENx位置’0’)，存入寄存器DAC_DHRx的数据会在一个APB1时钟周期后自动传至寄存器DAC_DORx。如果选中硬件触发(寄存器DAC_CR1 的TENx位置’1’)，数据传输在触发发生以后3个APB1时钟周期后完成。一旦数据从DAC_DHRx 寄存器装入DAC_DORx寄存器，在经过时间tSETTLING之后，输出即有效，这段时间的长短依电源电压和模拟输出负载的不同会有所变化。

DAC输出电压

数字输入经过DAC被线性地转换为模拟电压输出，其范围为0到VREF+。任一DAC通道引脚上的输出电压满足下面的关系：DAC输出=VREFx(DOR/4095)

HK32F103xC/D/E在操作DAC需要注意的地方

用户在使用HK32F103xC/D/E的DAC在使用过程中，当输出一个较低电压，例如0.41V，当对DAC->CR.BOFF 1 bit进行操作时，不管是从0->1,还是从1->0，均会出现一个高于实际DAC输出很高的电压值，且不会自行恢复，需要手动给一个trig信号或者将DAC->CR.BOFF1回到上一次触发之前的状态才能恢复正常。举例说明：DAC 配置为软件触发，DAC->CR.BOFF1=0，输出一个0.41V电压(DHR12R1设置为0x1FF)，从PA4输出，当正常输出以后配置DAC->CR.BOFF1=1，此时电压会跳变到2.9V左右，且不会自行恢复，当给DAC_SWTRIGR.SWTRIG1配置为1以后即可自行恢复。

解决方案：

1. DAC BUFF输出功能，在程序上电初始化配置完毕以后，程序运行中不要更改。
2. 如果需要在程序运行中更改，且对输出电压的短暂跳变不敏感，那么可通过更改触发方式为DAC_Trigger_T1_TRGO等循环自动触发方式或者在DAC->CR.BOFF1 bit发生改变以后手动给一次触发信号。

以上有关寄存器的介绍可以参考我们HK的HK32F103xC/D/E的应用手册。

6月6日，深圳国际机场95块大屏广告同步播放航顺HK32MCU品牌海报，进一步提升航顺芯片品牌形象和市场影响力，与之一起刊出的品牌海报有字节跳动、INTEL、移动等。

深圳机场是大湾区核心机场，覆盖东莞、惠州等城市的旅客，毗邻香港，是内地旅客通往香港的重要枢纽，旅客吞吐量高达5000多万人次，其中国际及港澳台客流吞吐量为200多万人次。深圳机场国际航线通达全球50城，其中与欧洲三大航空枢纽（德国法兰克福、伦敦希斯罗和巴黎戴高乐机场）实现直飞，可通达伦敦、法兰克福、巴黎、莫斯科等10座欧洲主要城市。

为了更快、更好、更出色地传递航顺芯片的核心价值，航顺芯片利用深圳国际机场人流量大、覆盖范围广、亮相频率高等特点，以高端海报为载体，聚焦推广航顺芯片高端国产32位MCU,为品牌推广作贡献。

航顺芯片在深圳国际机场上线机场品牌海报，一方面，展现了航顺芯片对品牌推广的力度；另一方面，也体现了航顺芯片走进客户的决心，同时也希望航顺芯片的优质产品与专业服务能惠及更多用户。未来，在国产芯片追梦路上，航顺芯片将继续不忘初心，以更优质的产品和服务、更长远的视野、更精准的品牌宣传策略提高品牌核心竞争力，传递更出色的服务！

航顺芯片致力于持续提升核心芯片的自主研发能力，航顺已量产全球第一颗ARM+RISC-V多核异构安全MCPU,全球第一颗低于1元人民币32位MCU,中国第一颗最低功耗低于30nA物联网32位MCU, 车规HK32MCU现已获得AEC-Q100可靠性认证和ISO9001:2015质量体系认证、2022年度ISO26262 ASIL D功能安全流程签约、ISO26262 ASIL B功能安全流程签约。共计申请知识产权发明专利超过200件并正在持续增长中。航顺芯片先后获得国家级专精特新重点小巨人、国家级高新技术企业、深圳行业领袖企业100强等荣誉。深圳市国资委深投控、 深创投、汇顶科技、中航基金、海尔、方广资本、顺为资本、美格智能、中科院国科投等战略股东从资金、供应链、智能终端应用全面赋能。