HK32F103x/C/D/E是航顺芯片推出的中大容量的103系列芯片。作为32位MCU常用的外设Timer是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。它适用于多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和PWM)。使用定时器预分频器和RCC 时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。每个定时器都是完全独立的，没有互相共享任何资源。

Timer主要功能

通用TIMx(TIM2、TIM3、TIM4、TIM5)定时器功能包括：

1）DAC触发功能
2）四路输入通道都下降沿触发，和双沿触发功能
3）16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器
4）16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65536之间的任意数值
5）4个独立通道：输入捕获、输出比较、PWM生成(边缘或中间对齐模式)、单脉冲模式输出
6）使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路
7）如下事件发生时产生中断/DMA：
─ 计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)
─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)
─ 输入捕获
─ 输出比较

8）支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路
9）触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

Timer 输入捕获模式功能描述

在输入捕获模式下，当检测到ICx信号上相应的边沿后，计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)中。当捕获事件发生时，相应的CCxIF标志(TIMx_SR寄存器)被置’1’，如果使能了中断或者DMA 操作，则将产生中断或者DMA 操作。如果捕获事件发生时CCxIF标志已经为高，那么重复捕获标志CCxOF(TIMx_SR寄存器)被置’1’。写CCxIF=0可清除CCxIF，或读取存储在TIMx_CCRx寄存器中的捕获数据也可清除CCxIF。写CCxOF=0可清除CCxOF。以下例子说明如何在TI1输入的上升沿时捕获计数器的值到TIMx_CCR1寄存器中，步骤如下：

选择有效输入端：TIMx_CCR1 必须连接到TI1 输入，所以写入TIMx_CCR1寄存器中的CC1S=01，只要CC1S不为’00’，通道被配置为输入，并且TM1_CCR1寄存器变为只读。

根据输入信号的特点，配置输入滤波器为所需的带宽(即输入为TIx 时，输入滤波器控制位是TIMx_CCMRx寄存器中的ICxF位)。假设输入信号在最多5个内部时钟周期的时间内抖动，我们须配置滤波器的带宽长于5个时钟周期。因此我们可以(以fDTS频率)连续采样8次，以确认在TI1上一次真实的边沿变换，即在TIMx_CCMR1寄存器中写入IC1F=0011。

选择TI1通道的有效转换边沿，在TIMx_CCER 寄存器中写入CC1P=0(上升沿)。
配置输入预分频器。在本例中，我们希望捕获发生在每一个有效的电平转换时刻，因此预分频器被禁止(写TIMx_CCMR1寄存器的IC1PS=00)。

设置TIMx_CCER寄存器的CC1E=1，允许捕获计数器的值到捕获寄存器中。

如果需要，通过设置TIMx_DIER寄存器中的CC1IE位允许相关中断请求，通过设置TIMx_DIER寄存器中的CC1DE位允许DMA请求。当发生一个输入捕获时：

产生有效的电平转换时，计数器的值被传送到TIMx_CCR1寄存器。

CC1IF标志被设置(中断标志)。当发生至少2个连续的捕获时，而CC1IF未曾被清除，CC1OF也被置’1’。

如设置了CC1IE位，则会产生一个中断。

如设置了CC1DE位，则还会产生一个DMA请求。

为了处理捕获溢出，建议在读出捕获溢出标志之前读取数据，这是为了避免丢失在读出捕获溢出标志之后和读取数据之前可能产生的捕获溢出信息。

操作Timer输入捕获模式上需要注意的地方

用户在使用HK32F103xC/D/E的Timer输入捕获测量正弦波时，频率计数不正确。这问题由于IO设计的问题，建议在被测信号整形成为方波输入，这样能弥补我们IO口设计的问题。或者芯片内部使能Timer数字滤波器，也能满足输入捕获测量正弦波计数的问题。

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。

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TIM1是高级控制定时器(TIM1 和TIM8)由一个16 位的自动装载计数器组成，它由一个可编程的预分频器驱动。它适合多种用途，包含测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获)，或者产生输出波形(输出比较、PWM、嵌入死区时间的互补PWM 等)。使用定时器预分频器和RCC 时钟控制预分频器，可以实现脉冲宽度和波形周期从几个微秒到几个毫秒的调节。高级控制定时器(TIM1 和TIM8)和通用定时器(TIMx)是完全独立的，它们不共享任何资源。它们可以同步操作每个定时器都是完全独立的，没有互相共享任何资源。

01、TIM1主要功能

TIM1 和TIM8 定时器的功能包括：

1)、DAC 触发功能

2)、四路输入通道都新增下降沿触发，和双沿触发功能

3)、16 位向上、向下、向上/下自动装载计数器

4)、16 位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65535 之间的任意数值

5)、多达4 个独立通道：

─ 输入捕获

─ 输出比较

─ PWM 生成(边缘或中间对齐模式)

─ 单脉冲模式输出

6)、死区时间可编程的互补输出

7)、使用外部信号控制定时器和定时器互联的同步电路

8)、允许在指定数目的计数器周期之后更新定时器寄存器的重复计数器

9)、刹车输入信号可以将定时器输出信号置于复位状态或者一个已知状态

10)、如下事件发生时产生中断/DMA：

─ 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)

─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)

─ 输入捕获

─ 输出比较

─ 刹车信号输入

11)、支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路

12)、触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

02、TIM1 trigger 触发ADC转换

转换可以由外部事件触发(例如定时器捕获，EXTI 线)。如果设置了EXTTRIG 控制位，则外部事件就能够触发转换。EXTSEL[2:0]和JEXTSEL2:0]控制位允许应用程序选择8 个可能的事件中的某一个，可以触发规则和注入组的采样。

注意：当外部触发信号被选为ADC 规则或注入转换时，只有它的上升沿可以启动转换。

软件触发事件可以通过对寄存器ADC_CR2 的SWSTART 或JSWSTART 位置’1’产生。规则组的转换可以被注入触发打断。

03、操作TIM1 trigger触发ADC转换需要注意

用户在使用HK32F103xC/D/E的ADC注入通道配置为外部事件触发转换方式，当选择定时器触发时（比如TIM1的CC4事件触发），只要TIM1的Counter Enable，CC4E不置1，MOE也不置1，我们的芯片就能触发ADC转换了，而S**T芯片必须是CC4E置1，MOE也置1才能触发ADC转换，这说明我们芯片TIMER的trigger信号只要TIM1的Counter enable就输出了，而S**T芯片要CC4E置1，MOE也置1才输出trigger信号。

如果ADC的转换数据一直在有效使用的情况下，（比如说一直用 DMA把数据搬运到有效参与系统运行的场合）如果这样配置我们芯片会在被认为是TIMER不触发转换的时候（CC4E置0，MOE也置0）产生很多无效的数据 影响系统正常运行。

如果遇到上面的问题时，在不使用ADC转换数据时要将TIMER的 Counter Disable。要正常使用时再Enable TIMER Counter。

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。

看手机、电脑等不良用眼行为使得越来越多的人感觉到眼睛的疲惫和不适，这使得可缓解视疲劳的眼部按摩仪越来越受到大家的欢迎。眼部按摩仪是结合了现代眼科理论和中医美容学原理的护眼美眼专用仪。眼睛按摩仪根据眼部的高低轮廓与不同的穴位分布精心设计而成，可有效缓解视疲劳，预防近视、弱视，也可以疏通经络、调和气血、改善眼部血液微循环，从而达到促进新陈代谢、缓解眼睛疲劳，恢复睫状肌弹性的效果。

SKG4301是一款基于航顺HK32F030K6T6 32位MCU开发的眼部按摩仪，具有多维眼部按摩；活力、舒缓和睡眠三种按摩模式；42℃热敷；内置场景音乐等功能。HK32F030K6T6出色的低功耗，按摩仪一次充电，续航时间可达120~180分钟。

HK32F030K6T6产品特点

➣CPU

●ARM Cortex-M0内核

●最高时钟频率：72MHz

●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

●单电源域：主电源VDD为2.0 V ~ 5.5V

➣工作温度范围：-40℃ ~ +105℃

➣VDD典型工作电流

●运行(Run)模式：13.23 mA/72MHz@3.3V

●睡眠(Sleep)模式：5.44 mA@3.3V

●停机(Stop)模式：LDO低功耗10 μA@3.3V

➣存储器

●最高64 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

●10 Kbyte SRAM（不支持硬件校验功能）

➣时钟

●外部HSE：4~16MHz，典型频率为8MHz

●外部LSE：32.768kHz

●片内HSI：8 MHz/14MHz/56MHz

●片内LSI：40kHz

●PLL时钟

●芯片管脚输入时钟

➣DMA

●5个通道的DMA控制器

●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

●2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

●2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）

●5个通用定时器（TIM3/TIM14/TIM15/TIM16/TIM17）

●1个基本定时器（TIM6）

➣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

●1个12位的ADC：16个外部模拟信号输入通道，支持最高1MSPS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

●支持32位定点数除法，可同时获得商和余数

●支持32位定点数高精度开方

➣可靠性

●通过HBM2000V/CDM500V/MM200V/LU等级测试

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

前文晔/ST产品线华南区市场总监骆振城先生加盟航顺HK32MCU任市场总监一职，负责产品定义和市场渠道拓展，并直接向公司董事长刘吉平先生汇报。

骆振城先生有近二十年的MCU领域的工作经验，他曾担任意法半导体市场部经理、文晔ST产品线华南区市场总监，并曾在华为技术、夏普电子、安森美半导体就职。骆振城先生将以其过硬的专业能力、深厚的行业经验为航顺芯片扩大HK32MCU在中国和全球市场的知名度，在更多客户中扩展并提高占有率做出卓越贡献。

骆振城先生表示：“这可能是我从事MCU近二十年乃至共同创业的最后一份事业，看到航顺芯片近几年研发能力所呈现出来的核心产品在业界独树一帜，并得到各行业头部客户的高度认可和航顺芯片非常务实的企业文化，刘总的战略格局以及公司企业宏伟愿景令人激动，航顺芯片发展的巨大潜力会吸引越来越多的专业优秀人才加盟共创伟业！”

航顺HK32MCU正在快速发展中，如果您是有志于国产车规级SoC+高端32位MCU事业的科学家、高级工程师、产品经理、销售经理等MCU界资深优秀人才，欢迎加入我们！