新的入门级STM32 MCU扩大存储容量，增加接口数量，支持CAN FD总线

全球半导体解决方案供应商瑞萨电子（TSE：6723）近日宣布其最新推出的三款微控制器（MCU）产品群已成功获得PSA一级认证，并附带欧盟《网络弹性法案（CRA）》的合规性扩展。此次认证由Applus+实验室进行，标志着瑞萨在网络安全领域以及对即将出台的欧盟法规合规性方面迈出重要一步。

获得认证的RA4L1 MCU产品群是采用Arm® Cortex®-M33（CM33）内核的32位低功耗微控制器（MCU），支持Arm TrustZone®技术，在低电压运行、低功耗和高性能之间实现了理想的平衡。其集成的低功耗功能、先进的安全引擎和通信接口使这些产品成为工业自动化、家用电器、智能家居、消费电子、楼宇/家居自动化，以及医疗/保健应用领域的理想之选。

获得认证的RA8E1和RA8E2 MCU产品群均基于Arm® Cortex®-M85（CM85）架构，专为包括工业自动化、家用电器、智能家居系统和医疗设备在内的广泛应用而设计。RA8E1 MCU产品群支持Arm Helium™技术，适用于视觉和语音AI应用；RA8E2 MCU产品群则内置图形LCD控制器，可用于先进的人机界面（HMI）解决方案。

PSA认证作为全球领先的安全框架，由Arm与行业合作伙伴于2019年共同建立。该框架已推出针对其一级认证的扩展，以满足即将实施的欧盟《网络弹性法案》合规要求。这项新法规将于2027年12月成为强制性规定，广泛适用于各种数字产品。

Daryl Khoo, Vice President of the Embedded Processing Marketing Division at Renesas表示：“我们很自豪能够站在物联网安全领域的前沿。瑞萨获得PSA一级认证及CRA合规扩展，充分彰显了我们致力于为客户提供安全、面向未来解决方案的坚定决心与承诺。”

David Maidment, senior director, market strategy at Arm表示：“随着边缘AI设备在所有市场的日益普及以及新政府法规的正式实施，安全已然成为首要任务。这不仅是确保AI安全部署的关键，更是保障企业和消费者权益的重要防线。PSA认证等举措是推动强大设备安全的基础，祝贺瑞萨的产品获得这些新认证，展现了其在AI时代的安全领域卓越地位。”

Jose Ruiz, Cybersecurity BU Director at Applus+ Laboratories补充：“我们致力于提供网络安全评估解决方案，以增强市场信任并帮助供应商遵守法规要求。其中降低网络安全认证的碎片化是达成这一目标的关键。我们肯定PSA认证在与其它私有方案及政府要求保持一致方面所做出的努力。”

PSA一级认证还提供额外的扩展，以符合欧盟RED和英国PSTI法规。这两项法规均适用于连接设备和物联网产品，进一步提升了其对制造商在满足全球安全标准层面的价值。此外，瑞萨MCU还支持对信任根的物理保护，RA8D1、RA8M1和RA8T1系列产品获得了PSA 3级RoT组件认证，进一步证明了瑞萨对安全的长期承诺。更多信息，请点击文末阅读原文查阅。

瑞萨MCU优势

作为全球卓越的MCU产品供应商，瑞萨电子MCU近年来的平均年出货量超35亿颗，其中约50%用于汽车领域，其余则用于工业、物联网以及数据中心和通信基础设施等领域。瑞萨电子拥有广泛的8位、16位和32位产品组合，所提供的产品具有出色的质量和效率，且性能卓越。同时，作为一家值得信赖的供应商，瑞萨电子拥有数十年的MCU设计经验，并以双源生产模式、业界先进的MCU工艺技术，以及由250多家生态系统合作伙伴组成的庞大体系为后盾。

关于Applus+集团

Applus+是全球测试、检验和认证领域的领先公司之一。我们帮助客户提升资产和运营的质量与安全性，同时保障其环境绩效。我们拥有一支由26,000多名专业人员组成的高素质团队，能够在超过65个国家的众多领域确保卓越运营。我们致力于技术开发、数字化和可持续性。

我们的实验室部门在欧洲、亚洲和北美洲的多学科实验室网络中提供测试和认证服务。我们在全球范围内为各种计划提供通用标准EUCC和CCRA评估，包括NIAP列表与SOG-IS技术领域、FIPS 140-3、LINCE、IEC 62443、EN 18031、RED，以及支付、汽车、工业、医疗设备和国防等多样化行业。我们的网络安全实验室为ICT产品、组件和系统的开发人员带来支持，证明其符合适用标准。敬请访问：

一、市场规模与增长

全球工业自动化市场持续扩张，电焊机作为制造业核心设备之一，其智能化、高效化需求日益凸显。据预测，2028年全球工业控制芯片市场规模将突破350亿美元，年复合增长率达5.2%。中国作为全球最大制造业基地，电焊机年产量超200万台，但传统设备存在能耗高、精度不足等问题，需通过芯片升级实现技术突破。航顺HK32F103A电焊机方案以“高性能+国产化”双轮驱动，助力客户实现从“制造”到“智造”的跨越。未来，随着工业4.0深化，该方案将持续赋能电焊机行业绿色转型与智能化升级。

二、市场应用

航顺HK32F103A电焊机解决方案广泛应用于以下场景：

工业制造：汽车零部件、五金加工等领域，通过精准电流控制提升焊接质量与效率;

新能源设备：光伏逆变器、储能系统焊接场景，保障高精度工艺要求;

轨道交通：电气化铁路接触网焊接，适应复杂电磁环境与动态负载;

传统产业升级：替代进口MCU，降低电焊机生产成本;

三、方案概述

航顺HK32F103A电焊机方案以ARM Cortex-M3内核为核心，集成12位高精度ADC、多通道外设及硬件加密引擎，实现以下功能：

动态电流调节：通过PWM脉宽调制技术，实时调整焊接电流（100-500A），精度达±1%;

温度与负载监测：内置温度传感器接口，结合CAN总线实现设备状态远程监控;

故障自诊断：过流、过压、短路保护机制;

四、方案核心优势

高性能计算：120MHz主频+512KB Flash，满足复杂算法（如谐波补偿）实时运算需求;

高可靠性设计：-40℃~105℃宽温工作，工业级ESD防护;

国产化替代：完全兼容国外F103系列，支持代码无缝迁移，降低开发成本;

能效优化：动态电压调整技术使待机功耗降低至50mW以下，综合节能;

产品系统框图

电焊机实物图

航顺HK32F103A系列MCU主要规格

ARM® Cortex®-M3 内核

最高时钟频率：120 MHz

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 2.0 V ~ 3.6 V

-备份电源 VBAT为 1.8 V ~ 3.6 V

当主电源掉电时，RTC 可继续工作在 VBAT 电源下。

VBAT 电源域提供 84 byte 备份寄存器。

工作温度范围：-40°C ~ +105°C

VDD 典型工作电流

运行（Run）模式：19.3 mA@120MHz@3.3V

睡眠（Sleep）模式：5.6mA@120MHz@3.3V（唤醒时间：1 个机器时钟周期）

停机（Stop）模式

- LDO 低功耗模式：89.4 μA@3.3V（唤醒时间：10µs）

- LDO 全速工作模式：303 μA@3.3V

待机（Standby）模式：3.3 μA@3.3V（唤醒时间：150µs）

VBAT 典型工作电流（VDD掉电）

VBAT RTC 开启模式：2.6 μA@3.3V

VBAT RTC 关闭模式：2.1 μA@3.3V

存储器

最高 512 Kbyte 的 Flash 存储器

- 当 CPU 主频不高于 24 MHz 时，支持 0 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。

64Kbyte 片内 SRAM

FSMC 模块可外挂 1 Gbyte NOR/PSRAM/NAND/PC Card 存储器（其中，256 Mbyte 的空间可以存放指令，可用于片内 Cache 缓存）

数据安全

CRC32 校验硬件单元

时钟

外部高速时钟（HSE）：支持 4 ~ 32 MHz，典型 8 MHz

外部低速时钟（LSE）：32.768 kHz

片内高速时钟（HSI）：8 MHz/28 MHz/56 MHz 可配置

片内低速时钟（LSI）：40 kHz

PLL 输出时钟：120MHz（最大值）

GPIO 外部输入时钟：1 ~ 64 MHz

复位

外部管脚复位

电源复位（POR/PDR）

软件复位

看门狗（IWDG 和 WWDG）复位

低功耗管理复位

可编程电压检测器（PVD）

8 级检测电压门限可调

上升沿和下降沿检测可配置

通用输入输出端口（GPIO）

64 脚封装提供 51 个 GPIO 引脚，100 脚封装提供 80 个 GPIO 引脚

所有 GPIO 引脚可配置为外部中断输入

内置可开关的上、下拉电阻

支持开漏（Open-Drain）输出

支持施密特（Schmitt）迟滞输入

输出驱动能力超高、高、中、低四档可选

数据通讯接口

5 路 USART/UART（USART1/2/3，UART4/5）

3 路 SPI（SPI2/3 支持 I2S 协议）

2 路 I2C

1 路 SDIO

1 路 CAN 2.0 A/2.0B

1 路全速 USB2.0

定时器及 PWM 发生器

高级定时器：TIM1/TIM8（带死区互补 PWM 输出）

通用定时器：TIM2/TIM3/TIM4/TIM5

基本定时器：TIM6/TIM7（支持 CPU 中断、DMA 请求和 DAC 转换触发）

片内模拟电路

3 个 12 位 1 MSPS ADC（支持最多 16 路外部模拟输入通道同时使用；其中 2 路弱驱动信号输入通道和 1 路 5 V 高压信号输入通道）；支持双 ADC 模式，采样率最高 2 MSPS。

2 个 12 位 DAC

1 个温度传感器

1 个 0.8 V 内部参考电压源

1 个 VBAT 电源电阻分压器（分压器输出在片内与 ADC 相连，实现 VBAT电源电压监控）

DMA 控制器

2 个独立 DMA：DMA1 和 DMA2

DMA1 提供 7 路通道

DMA2 提供 5 路通道

支持 Timer、ADC、SPI、I2C、USART、UART 等多种外设触发

CPU 调试及跟踪接口

SW-DP 两线调试端口

JTAG 五线调试端口

ARM DWT、FPB、ITM、TPIU 调试追踪模块

单线异步跟踪数据输出接口（TRACESWO）

四线同步跟踪数据输出接口（TRACEDO[3:0]、TRACECKO）

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）

RTC 时钟计数器，配合软件记录年月日时分秒

ID 标识

每颗芯片提供一个唯一的 96 位 ID 标识

可靠性

通过 HBM2000V/CDM500V/MM200V/LU200mA 等级测试

在上一讲中，我们对USART进行了简单介绍，并讲解了如何在不使用DMA的情况下进行不定长度数据接收，本讲将着重讲解如何使用DMA进行USART不定长度接收。

USART可以利用DMA连续通信。Rx缓冲器和Tx缓冲器的DMA请求是分别产生的。参考产品技术说明以确定是否可用DMA控制器。如果所用产品无DMA功能，发送器或接收器里所描述的方法使用USART。在USART2_SR寄存器里，可以清零TXE/RXNE标志来实现连续通信。

利用DMA发送

使用DMA进行发送，可以通过设置USART_CR3寄存器上的DMAT位激活。当TXE位被置为’1’时，DMA就从指定的SRAM区传送数据到USART_DR寄存器。为USART的发送分配一个DMA通道的步骤如下(x表示通道号)：

1. 在DMA控制寄存器上将USART_DR寄存器地址配置成DMA传输的目的地址。在每个TXE事件后，数据将被传送到这个地址；

2. 在DMA控制寄存器上将存储器地址配置成DMA传输的源地址。在每个TXE事件后，将从此存储器区读出数据并传送到USART_DR寄存器；

3. 在DMA控制寄存器中配置要传输的总的字节数；

4. 在DMA寄存器上配置通道优先级；

5. 根据应用程序的要求，配置在传输完成一半还是全部完成时产生DMA中断；

6. 在DMA寄存器上激活该通道。

当传输完成DMA控制器指定的数据量时，DMA控制器在该DMA通道的中断向量上产生一中断。在发送模式下，当DMA传输完所有要发送的数据时，DMA控制器设置DMA_ISR寄存器的TCIF标志；监视USART_SR寄存器的TC标志可以确认USART通信是否结束，这样可以在关闭USART或进入停机模式之前避免破坏最后一次传输的数据；软件需要先等待TXE=1，再等待TC=1。

图1 利用DMA发送

利用DMA接收

可以通过设置USART_CR3寄存器的DMAR位激活使用DMA进行接收，每次接收到一个字节，DMA控制器就就把数据从USART_DR寄存器传送到指定的SRAM区(参考DMA相关说明)。

为USART的接收分配一个DMA通道的步骤如下(x表示通道号)：

1. 通过DMA控制寄存器把USART_DR寄存器地址配置成传输的源地址。在每个RXNE事件后，将从此地址读出数据并传输到存储器；

2. 通过DMA控制寄存器把存储器地址配置成传输的目的地址。在每个RXNE事件后，数据将从USART_DR传输到此存储器区；

3. 在DMA控制寄存器中配置要传输的总的字节数；

4. 在DMA寄存器上配置通道优先级；

5. 根据应用程序的要求配置在传输完成一半还是全部完成时产生DMA中断；

6. 在DMA控制寄存器上激活该通道。

当接收完成DMA控制器指定的传输量时，DMA控制器在该DMA通道的中断矢量上产生一中断。

图2 利用DMA接收

DMA通道

在CKS32F107xx DMA章节中，我们对DMA进行了基本介绍，根据各通道DMA请求表可以发现，USART1需要使用的DMA通道为DMA1的第4和第5通道。

图3 USART1 DMA通道

USART初始化程序

在该例程中，我们使用USART1，利用DMA接收并发送不定长度数据。

1. 开启GPIO、USART1、DMA1时钟；

2. 对USART引脚进行配置，PA9映射TX，PA10映射RX；

3. 初始化DMA1相关参数；

4. 对USART参数进行配置，此例程使用USART的IDLE中断对不定长度数据接收完成进行判断；

5. 对中断参数进行配置；

/*******************************************************************************
* Function Name  : USART_Configuration
* Description    : Configure USART1
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
* Attention   : None
*******************************************************************************/
void CKS_USART_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

  /*USART1_TX -> PA9 , USART1_RX -> PA10*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;          
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);     

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;         
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  /* DMA configuration ----------------------------------------------*/
  /* USART1_RX DMA Init */
DMA_DeInit(DMA1_Channel5);
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)CKS_Uart_Rx;
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = CKS_UART_TX_RX_BUFF;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);

/* USART1_TX DMA Init */
DMA_DeInit(DMA1_Channel4);
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)CKS_Uart_Tx;
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);

  USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);

/* USART1 interrupt configuration ----------------------------------------------*/
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);
USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

USART_IRQHandler函数

我们利用USART的IDLE进行不定长度数据接收完成判断，当USART被IDLE中断触发后，即标志着本次数据流已完成传输。

/*******************************************************************************
* Function Name  : USART1_IRQHandler
* Description    : This function handles USART1 global interrupt request.
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_IDLE) != RESET)
{
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE);

uint8_t i = USART1->SR;
i = USART1->DR;

CKS_Uart_Rx_Data_Lenth = CKS_UART_TX_RX_BUFF - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5);
DMA1_Channel5->CNDTR = CKS_UART_TX_RX_BUFF;

CKS_Uart_Tx_Data_Lenth = CKS_Uart_Rx_Data_Lenth;
memcpy(CKS_Uart_Tx, CKS_Uart_Rx, CKS_Uart_Rx_Data_Lenth);

memset(CKS_Uart_Rx, 0x00, sizeof(CKS_Uart_Rx));
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);

CKS_Uart_Transmite_With_DMA(CKS_Uart_Tx_Data_Lenth);
}

USART_ClearFlag(USART1, USART_IT_RXNE);
}

USART发送程序

发送程序通过DMA发送长度为lenth的CKS_Uart_Tx数组。

/*******************************************************************************
* Function Name  : CKS_Uart_Transmite_With_DMA
* Description    : transmite data.
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
*******************************************************************************/

void CKS_Uart_Transmite_With_DMA(uint32_t lenth)
{
DMA1_Channel4->CNDTR = lenth;
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);
while(!DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4)){}
DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);

memset(CKS_Uart_Tx, 0x00, sizeof(CKS_Uart_Tx));
CKS_Uart_Tx_Data_Lenth = 0x00;

DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);
}

随着消费者对健康生活的日益重视，智能养生壶作为一种集便捷、健康、时尚于一体的家用电器，正逐渐成为现代家庭的标配。本方案采用高性能的汇春32位MCU YS32T030C8T6作为核心控制单元，结合先进的传感技术、智能控制算法及人性化设计，为用户带来极致的养生体验。

核心控制器介绍

YS32T030C8T6是一款高性能的32位微控制器（MCU），基于先进的Arm Cortex-M系列内核设计。它具备强大的数据处理能力和丰富的外设资源，能够满足智能养生壶对精确温控、多功能操作及低功耗运行的需求。

系统方案设计

1、智能温控系统

利用YS32T030C8T6的高精度ADC模块，实时监测养生壶内的水温。

通过内置的PID温控算法，实现对水温的精确控制，满足不同茶叶或养生食材的最佳泡煮温度需求。

用户可通过触控界面轻松设定目标温度，系统根据设定自动调节加热功率，确保水温稳定。

2、多段保温功能

YS32T030C8T6具有丰富的定时器资源，可用于实现多段保温功能。

用户可根据需求设定不同的保温温度和时间段，系统自动切换保温状态，确保饮品长时间保持适宜口感。

3、提壶记忆功能

通过检测养生壶的提起动作，YS32T030C8T6能够自动记录当前工作状态。

当壶体放回原位时，系统自动恢复之前的工作设置，继续完成泡煮或保温任务。

4、定时预约功能

利用YS32T030C8T6的实时时钟（RTC）模块，实现定时预约功能。

用户可提前设定煮水或泡煮时间，系统自动在指定时间开始工作，方便用户在不同时段享受养生饮品。

5、人机交互界面

采用高清OLED显示屏，实时显示当前水温、保温状态、定时预约信息等。

触控按键设计，操作简便直观，提升用户体验。

6、安全保护机制

集成过温保护、干烧保护等安全功能，确保养生壶在异常情况下自动断电，保障用户安全。

32位MCU产品应用介绍

本方案采用高性能的32位MCU YS32T030C8T6作为核心控制单元，结合先进的传感技术、智能控制算法及人性化设计，为用户带来极致的智能养生体验。通过精准温控、多种预设模式、安全保护机制、智能预约及远程控制等功能，满足用户多样化的养生需求。未来，我们将持续优化方案，为用户提供更加便捷、智能、安全的养生服务。