基于航顺芯片HK32A040车规MCU的汽车矩阵车灯方案

时间： 2025-01-05 来源：航顺芯片公众号

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汽车安全行驶对整车照明系统的要求正在向智能化方向发展。车灯位于汽车两侧，前期有各种各样的实现包括氙气灯、LED灯等等光源技术。矩阵大灯对汽车照明系统朝着安全性和智能化兼具的方向发展起到了重要推动作用。矩阵大灯可以精细控制到每一个小灯珠，从而让车灯具有智能化指示，对汽车的安全行驶起到了有力保障。

矩阵大灯是依照引流矩阵的形式布局LED大灯，由若干颗LED灯珠组成，可以依照远方的灯光效果全自动调节车灯，实现了对每颗灯珠的控制做到独立开关ON/OFF并能实现亮度调节。例如可以自行开启或关掉车灯、自行转换近/远光灯、自动调节直射相对高度等，其功能除了可以对道路照明的需求，也能做到照明区域的精准指向。

矩阵LED大灯上设立了多个的照明分区，每个分区内的LED灯珠都可以在被独立控制开启、关闭，并进行亮度调节，从而实现大灯的自动开闭、自动切换远近光灯、防眩目远光灯、自动调节照射高度等功能。其优势就是矩阵式大灯能更加精准、更加安全实现多光型、多区域、高精度照明，以确保行车安全。

普通LED大灯只有两组灯组，一个为近光灯，另外一个为远光灯。而矩阵式LED大灯的两组灯组当中又分出了很多组，LED灯珠都能够独立操控，灵活的运用能够提高大灯的功能性与延展性，所以矩阵式大灯在夜间行驶的时候作用是至关重要的。

汽车照灯系统主要由微控制系统、电源部分、LED电源电路、通讯接口电路四大硬件部分组成，其中微控制系统作为汽车照灯的核心部分，需要采用车规级MCU来保障汽车照灯的抗干扰、可靠性、数据的精准性。

航顺HK32A040矩阵大灯方案介绍

航顺汽车推出的LED矩阵式照灯解决方案，其核心在于采用HK32A040这款全新的汽车级MCU作为主控。方案利用HK32A040丰富的控制和通讯接口实现主机对大灯的矩阵控制，内部Flash模拟EEPROM功能来记录汽车照灯LED的相关数据，旨在极大提升驾驶的舒适性和安全性。

在方案中，HK32A040作为主控MCU，主要负责控制LED电源电路的启动和电流输出。它通过CAN总线与车身控制模块（BCM）以及其他电子控制单元（ECU）进行连接，以实现信息的传递与交互。同时，HK32A040还通过UART接口与LED矩阵控制芯片进行通信，从而实现对LED矩阵的精确控制。

当HK32A040接收到BCM发送的控制命令时，它会进行解析并根据需要调整LED的工作状态。此外，该MCU还通过ADC（模数转换器）采集温度数据，根据这些数据控制散热部件的工作，以确保LED能够在安全的工作温度下运行。

在电源部分，整个微控制系统由3.3V电源供电，而LED Driver则通过Boost-Buck电路获得恒流源。HK32A040通过SPI接口可以调整该恒流源的输出电流，以满足不同LED的工作需求。

最后，在LED灯板部分，通过CAN收发器可以实现对灯板的控制，进而实现像素级的LED阵列控制。这使得LED矩阵式照灯能够呈现出更加细腻、丰富的照明效果，为驾驶者提供更加优质的照明体验。

系统框图

实物图

HK32A040系列车规MCU主要规格

· CPU内核

ARM® Cortex®-M0

最高时钟频率：96MHz

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

单电源域（主电源 VDD）：1.8V~3.6V

备用电源（VBAT）：1.8V~3.6V产品概述

· 典型工作电流

运行（Run）模式：6.1mA@96MHz；1.6mA@8MHz

睡眠（Sleep）模式：4.7mA@96MHz

停机（Stop）模式：

LDO 全速：0.7mA@3.3V

LDO 低功耗：60μA@3.3V

待机（Standby）模式：1.6μA@3.3V

关机（Shutdown）模式：0.4μA@3.3V

· 存储器

124Kbyte Flash

CPU主频不高于24MHz时，支持0等待总线周期访问Flash。

Flash具有数据安全保护功能，可分别设置读保护和写保护。

支持加密Flash存储的指令和数据，可防止Flash内容受到物理攻击。

10K byte SRAM

· 数据安全

CRC校验硬件单元

多种安全加密模块，包括AES、HASH和TRNG

· 时钟

外部高速时钟（HSE）：支持4~32MHz，典型值为8MHz

外部低速时钟（LSE）：32.768kHz

片内高速时钟（HSI）：8MHz/14MHz/56MHz可配置

片内低速时钟（LSI）：40kHz

PLL时钟：最高96MHz

芯片管脚输入时钟（EXTCLK）

· 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

选项字节装载器复位

· 可编程电压监测器（PVD）

8级检测电压门限可调

上升沿和下降沿检测可配置

· GPIO端口

最多支持55个GPIO引脚

每个GPIO引脚都可配置为外部中断输入

· 数据通信接口

2路USART：支持主同步SPI和调制解调器的硬件流控，具有ISO7816 接口、LIN、IrDA 功能以及自动波特率检测和停机（Stop）模式下唤醒特性。产品概述

最多2路高速 SPI：支持4至16位可编程数据帧，带复用的I2S接口。

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

1路LPUART：支持在最小功耗下进行异步串行通讯、单线半双工通信、调制解调器的硬件流控（CTS/RTS）以及多处理器通信。

1个CAN：支持CAN协议（2.0A和2.0B主动模式）

· 定时器及PWM发生器

1个16位高级定时器（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）

· 片内模拟电路

1个12位SAR ADC（多达16路模拟信号输入通道）最高转换器频率：1MSPS支持自动连续转换、扫描转换功能具有3路模拟比较器

· DMA控制器（带7个通道）

支持定时器、ADC、SPI、I2C、USART、AES、HASH 等多种外设触发。

· 温度传感器

模拟输出连接到A/D转换器独立通道

· CPU跟踪与调试

SWD调试接口

ARM®CoreSightTM调试组件（ROM-Table、DWT和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）

· 定点数除法/开方运算单元

支持32位定点数除法，可同时得到商和余数

支持32位定点数高精度开方

· 4个可编程逻辑单元（CLU），处理简单的逻辑运算

电机加速（EMACC）硬件化算法，提高电机算法处理速度

· 日历RTC

带闹钟功能

可从停机或待机状态周期唤醒

· 96位芯片UID标识

· 可靠性：

通过HBM6000V/CDM2000V/MM200V/LU200mA 等级测试。

· 工作温度范围(1)：-40°C~+125°C

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航顺芯片（HANGSHUN）32位MCU选型表

HK32MCU

航顺芯片 - MCU,HK32T040K6U6,HK32M053E4P7,HK32ASAFE010RBT6,HK32F072家族,HK32F030ME6U7A,HK32F39ARET6A,HK32M050F4P7,HK32F0301ME6P7A,HK32F04AKBT6A,HK32F04AC6T6A,HK32F0301ME4U7A,HK32F0301MF6N7A,HK32F0301MJ6M7A,HK32ASAFE010GBU6,HK32F103RET6A,HK32E032R4T5,HK32F031C4T6,HK32AUTO39A,HK32F103RET6,HK32F030MF4P7A,HK32ASPIN023C8U7,HK32F072,HK32L088FBP6,HK32F0301MJ4M6,HK32AUTO39A-0MF4P6,HK32F030M,HK32F04AK8U6A,HK32F04AGBU6A,HK32R783K8U7,HK32ASAFE3009RDT7,HK32L0H4CBT6,HK32C003F4P6,HK32C005K8T7,HK32L084FBP6,HK32ASPIN021K8T7,HK32F103VCT6,HK32F072CBU6,HK32U3009VCT7,HK32F40X家族,HK32F103VET6A,HK32F030MF4U6,HK32F030C6T6A,HK32G003F4P7,HK32F04AF8P6A,HK32F031G4U6A,HK32M054G4P7,HK32F0301MD4P7C,HK32W0家族,HK32F0301MD4P7A,HK32F04ARBT6A,HK32F031K4T6A,HK32L088KBT6,HK32F0301M家族,HK32ASAFE3009家族,HK32M050E4U7,HK32F04AK8U6,HK32F04AFBP6A,HK32F407ZET6,HK32AUTO39A家族,HK32F031C4T6A,HK32F0301MF6U7A,HK32C030K8U7,HK32F0301MD4P6,HK32F072CBT6,HK32C207K8T7,HK32F40X,HK32F04AF6P6,HK32T040E6Y6,HK32F031F6P6,HK32ASAFE010,HK32F407VGT6,HK32F39AVET6A,HK32U3009RET7,HK32F0301MG4P7A,HK32F103VDT6,HK32F072R8T6,HK32L0H4GBU6,HK32ASPIN010RBT6,HK32F030M家族,HK32ASPIN010GBU6,HK32F030C8T6,HK32L0H4RBT6,HK32ASAFE3009RCT7,HK32F04AK8T6A,HK32L0家族,HK32M050G4P7,HK32ALG31,HK32F030MG4U7A,HK32G003F4N7,HK32T010S8T7,HK32U3009VDT7,HK32F030MG6P7A,HK32F04AK8T6,HK32F04AC4T6,HK32F39ARCT6,HK32C003F4N6,HK32F103RDT6A,HK32AUTO39A-3ARET7,HK32T010C8T7,HK32L084KBT6,HK32ALG31E8U6,HK32F103C8T6,HK32F031K4U6A,HK32F103C8T6A,HK32,HK32L084CBT6,HK32F39A,HK32F030MF4P6,HK32ASAFE010KBU6,HK32F04AR8T6A,HK32F030ME4P7A,HK32F103VDT6A,HK32F030R8T6A,HK32L0,HK32F031C6T6,HK32F103RCT6,HK32T040F6P6,HK32L0H8FBP6,HK32F030,HK32X003,HK32F031,HK32F030MJ4M7A,HK32F030MF4N7A,HK32F04ACBT6A,HK32F04AK6T6A,HK32F39A家族,HK32F103C8T7B,HK32M050F4U7,HK32C030K8T7,HK32ASPIN020S8T7,K32ASPIN022K8T7,HK32W030KEU6,HK32F031F6P6A,HK32F04AF4P6A,HK32U3009VET7,HK32C105S8T7,HK32ASAFE010KBT6,HK32M065C8U7,HK32ASAFE010家族,HK32G003F4U7,HK32F031G4U6,HK32L088CBT6,HK32F031K6U6A,HK32SPIN0232C8T7,HK32F04AK6U6,HK32F04AC8T6A,HK32F030MF4N6,HK32F0301MF4P7C,HK32M064C8U7,HK32F0301ME6U7A,HK32F04AR8T6,HK32F0301MF4P7A,HK32F04AF4P6,HK32M053G4P7,HK32F407VET6,HK32ASPIN020E8P7,HK32F04AG8U6,HK32F072C8U6,HK32F103CCT7B,HK32M060C8T7,HK32F103RDT6,HK32F030MF4U7A,HK32F030K6T6A,HK32F04AG8U6A,HK32F030MF6P7A,HK32F04AKBU6A,HK32L0H4KBU6,HK32ASPIN010KBU6,HK32F030C6T6,HK32F04AK6T6,HK32L0H8KBT6,HK32T040K6T6,HK32X003家族,HK32F04A,HK32AUTO39A-3AVET7,HK32F0301MF4U6,HK32C003D4P6,HK32F072C8T6,HK32M060C8U7,HK32ASAFE010FBP6,HK32W020KEU6,HK32F030MD4P7A,HK32C030F8P7,HK32R783S8T7,HK32F031G6U6A,HK32ASPIN010KBT6,HK32F030家族,HK32L0H8KBU6,HK32F031C6T6A,HK32F031K4T6,HK32F0301MF4P6,HK32F103V8T6A,HK32C003J4M6,HK32G003J4M7,HK32F103RBT7B,HK32F0301MG4U7A,HK32ASPIN021C8T7,HK32F39AVCT6A,HK32T0家族,HK32F030K6T6,HK32L084RBT6,HK32L084GBU6,HK32F0301MG6P7A,HK32M050G4U7,HK32F103,HK32F39AVDT6,HK32F031K4U6,HK32ASPIN家族,HK32F030MG6U7A,HK32F103RBT6A,HK32F04A家族,HK32ALG31G8U6,HK32F030R8T6,HK32F031G6U6,HK32L0H4KBT6,HK32F031家族,HK32F030ME4U7A,HK32L0H4FBP6,HK32M063K8U7,HK32F030MD4P6,HK32F04AK4U6,HK32F0301ME4P7A,HK32F04AC4T6A,HK32ASPIN010FBP6,HK32F39ARCT6A,HK32F103VCT7B,HK32F0301MF4N7C,HK32F030ME6P7A,HK32F0301MF4N7A,HK32F04AG6U6,HK32F103CBT6A,HK32F030F4P6A,HK32C207S8T7,HK32F103RBT6,HK32F04AG4U6A,HK32CXXX,HK32F030MF6N7A,HK32F04AK6U6A,HK32L088RBT6,HK32C030C8T7,HK32ASAFE3009VET7,HK32F04AK4T6,HK32L088GBU6,HK32E032,HK32T010K8T7,HK32C105K8U7,HK32F103VCT6A,HK32T0,HK32F030C8T6A,HK32F103CBT7B,HK32F39AVET6,HK32F0301MD6P7A,HK32F04AC8T6,HK32R78,HK32R78家族,HK32F031K6T6A,HK32U3009家族,HK32F0301MF4U7C,HK32F0301MF4U7A,HK32ASPIN,HK32SPIN0732C8T7,HK32C003F4U6,HK32F031K6T6,HK32C105K8T7,HK32F0301MF6P7A,HK32ASAFE010CBT6,HK32T040G6U6,HK32U3009RDT7,HK32F0301M,HK32L084KBU6,HK32AUTO39A-3ACET7,HK32F04AG6U6A,HK32F030MJ4M6,HK32F030MF6U7A,HK32F103VET6,HK32ASAFE3009VDT7,HK32F04AK4U6A,HK32L0H8RBT6,HK32L0H8GBU6,HK32F030MG4P7A,HK32M055G4P7,HK32F103R8T7B,HK32F103家族,HK32F031K6U6,HK32M050E4P7,HK32W030CEU6,HK32CXXX家族,HK32E032家族,HK32F103RCT7B,HK32F39ARDT6,HK32ASPIN020K8T7,HK32F031F4P6,HK32F39AVDT6A,HK32AUTO39A-3BRBT7,HK32U3009,HK32ALG31K8U6,HK32F407ZGT6,HK32AUTO39A-03C8T7,HK32F030F4P6,HK32C030G8U7,HK32F04AG4U6,HK32F030MD6P7A,HK32F103R8T6A,HK32F0301MF4N6,HK32M060K8T7,HK32F103VBT6A,HK32AUTO39A-03R8T7,HK32F103RCT6A,HK32F0301MJ4M7C,HK32F072RBT6,HK32W0,HK32F0301MJ4M7A,HK32ASAFE3009RET7,HK32U3009RCT7,HK32F030MJ6M7A,HK32F04AF8P6,HK32F0301MG6U7A,HK32T010G8U7,HK32ASAFE3009VCT7,HK32F04AK4T6A,HK32L088KBU6,HK32F39AVCT6,HK32F103CBT6,HK32ASPIN022C8T7,HK32M060K8U7,HK32R782F8P7,HK32F39ARDT6A,HK32F39ARET6,HK32ASAFE3009,HK32F031F4P6A,HK32F04AC6T6,HK32F04AF6P6A,HK32T040C6T6,HK32AUTO39A-3ARCT7,HK32G003D4P7,HK32F103R8T6,HK32ALG31家族,HK32ASPIN010CBT6,HK32L0H8CBT6,HK32R783K8T7,光模块,无线蓝牙BLE,家电触摸,安全管理,电机

2023/7/4 - 选型指南 - V2.15 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

航顺芯片（HANGSHUN）32位MCU选型表

航顺HK32MCU 是基于ARM Cortex-M系列以及RISC-V内核的32位微控制器。分为经济型、主流型、低能耗型、高性能型、专用型和创新型，适用于工业、商业、汽车、医疗等各种嵌入式应用需求。

航顺芯片 - 32位MCU,HK32F031K4T6,HK32F0301MF4P6,HK32F103V8T6A,HK32F042G4U6,HK32F042F4P6,HK32F031C4T6,HK32F103RET6,HK32F051R6T6,HK32F030K6T6,HK32F0301MJ4M6,HK32L031K4T6,HK32L084RBT6,HK32F031K4U6,HK32L051C8T6,HK32F103VCT6,HK32F051C8T6,HK32F030MF4U6,HK32F103RBT6A,HK32F051K8T6,HK32ALG31G8U6,HK32F030R8T6,HK32F031G6U6,HK32L031K4U6,HK32F04AK8U6,HK32F030MD4P6,HK32F04AK4U6,HK32F0301MD4P6,HK32F04AF6P6,HK32F031F6P6,HK32F04AG6U6,HK32F103CBT6A,HK32F103RBT6,HK32ALG31H8U6,HK32F103VDT6,HK32F072R8T6,HK32F030C8T6,HK32L052K6T6,HK32L052K6U6,HK32F04AK4T6,HK32F042K6T6,HK32F072K6T6,HK32L083RBT6,HK32F04AC4T6,HK32F04AK8T6,HK32F39AVET6,HK32F39ARCT6,HK32F042C6T6,HK32F04AC8T6,HK32F103C8T6,HK32F103C8T6A,HK32T888C8T6,HK32L084CBT6,HK32F031K6T6,HK32F030MF4P6,HK32F042G6U6,HK32F051R8T6,HK32SPIN030K6T,HK32F031C6T6,HK32F103RCT6,HK32F030MJ4M6,HK32F103VET6,HK32T888RBT6,HK32W030KEU6,HK32F031K6U6,HK32W030CEU6,HK32F051C6T6,HK32T010,HK32F051K6T6,HK32F39ARDT6,HK32F042F6P6,HK32F031F4P6,HK32SPIN030G6U,HK32L063C8T6,HK32F031G4U6,HK32ALG31K8U6,HK32F030F4P6,HK32F04AK6U6,HK32F04AG4U6,HK32L088C8T6,HK32F103R8T6A,HK32F04AR8T6,HK32F103VBT6A,HK32F04AF4P6,HK32L088R8T6,HK32F04AG8U6,HK32L051K6T6,HK32F103RDT6,HK32F04AF8P6,HK32F072V8T6,HK32F030C6T6,HK32F04AK6T6,HK32F39AVCT6,HK32F103CBT6,HK32F042K4T6,HK32F39ARET6,HK32F0301MF4U6,HK32F04AC6T6,HK32L051K6U6,HK32F103R8T6,HK32F042C4T6,HK32F072C8T6,HK32W020KEU6,HK32L083R8T6,HK32SPIN030C8T,HK32SPIN030F6P

2020/6/5 - 快速参考指南 - Version1.30.0 代理服务技术支持采购服务

【经验】解析航顺芯片老版本MCU HK32F103串口USART通讯时偶尔出现数据错误的原因及解决方法

有部分客户在使用航顺芯片HK32F103系列芯片的串口通讯时，偶尔出现数据错误，本文主要解析其数据错误的原因及解决方法。

2022-03-01 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【IC】航顺HK32A040车规MCU，主频96MHz，内置CAN控制器，国产化的新选择

HK32A040航顺芯片新推出的高性价比车规MCU。主频96MHz，内置CAN控制器及各种定时器和通讯口完美满足需求。还有开发板和配套的开发包，包括驱动和例程，各方面努力超越市面上现有的产品。

2024-12-05 - 产品代理服务技术支持采购服务

航顺芯片（HANGSHUN）成立于2013年，拥有世界顶级CPU研发团队，已量产数模混合8寸130nm至12寸40nm七种工艺平台，ARM Cortex-M0、M0+、M3、M4及RISC-V等300余款工业/商业/车规级、通用/专用/定制化32位MCU。

MCU

代理服务线上商城技术资料

【选型】航顺芯片MCU HK32F103CBT6兼容GD32F103CBT6，功耗低至1.6μA，工作温度最高105℃

HK32F103CBT6是一颗高性能的ARM CortexTM-M3 32位的RISC内核的MCU，最高工作频率96MHz，内置高达128KB FLASH、20KBSRAM，本文主要介绍航顺HK32F103CBT6与GD32F103CBT6性能对比。

2022-06-05 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

航顺再添车规级SoC HK32A040通过AEC-Q100 Grade 1可靠性认证

近日，航顺芯片和SGS瑞士通用公证行共同举行了AEC-Q100 G1认证证书颁证仪式。航顺芯片的HK32A040家族产品成功通过第三方权威检测机构SGS极为严格的可靠性标准测试，正式完成AEC-Q100 Grade 1规认证。该款车规级SoC不仅已实现量产，还在汽车车身域与座舱域得到广泛应用，于车规级MCU市场取得了重大突破。

2024-12-04 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务