前言

这个系列介绍一个比较小众的MCU, HC32L110系列. 因为小众所以资料少, 一部分内容来源于官方网站, 一部分内容来源于国外硬件玩家的先行资料, 其它的只能靠自己测试和摸索. Windows下Keil开发环境的资料很全不需要锦上添花. 我做的工作主要是在Linux环境下配置可用的烧录和开发环境, 移植GCC的LD和startup代码, 这个代码仓库主要面向GCC ARM工具链的用户.

仓库地址: https://github.com/IOsetting/hc32l110-template

如果转载, 请注明出处.

HC32L110 系列 Cortex M0 MCU

Hackaday 在三月份的时候介绍了一款最小的MCU NEW PART DAY: SMALLEST ARM MCU UPROOTS COMPETITION, NEEDS RESEARCH, 华大的 HC32L110B6YA-CSP16TR, CSP16封装, 尺寸有只1.6mm x 1.4mm, 还不及一粒米大, 从这几张图可以对比看看实物大小

硬件大佬Jeroen Domburg的手工焊接尝试油管视频链接地址和芯片介绍

Using a tiny HC32L110 ARM chip - Intro
Using a tiny HC32L110 ARM chip - Soldering a WCSP package
Using a tiny HC32L110 ARM chip - Programming the chip

HC32L110 参数

32位Cortex M0内核, 16K/32K Flash, 2K/4K RAM, 外设也很齐全. 缺点也很明显, 作为一个32位M0, 内存有点小, SPI和I2C分别只有一个, 对一些场景会有限制.

Arm Cortex-M0+ 32-bit core, 32 MHz (内建的时钟源最高是24MHz)
2KB to 4KB RAM
16K to 32KB flash
外设
- 16x GPIOs with 20-pin packages, 12x GPIOs with 16-pin packages
- PWM output
- 2x UART, 1x SPI, 1x I2C
- Up to 9-channel 12-bit SARADC with up to 1Msps sampling
- Buzzer frequency generator
- Timer/Counter
  - 3x general-purpose 16-bit timers/counters
  - 3x high-performance 16-bit timer/counter
  - 1x low power 16-bit timer/counter
  - 1x programmable 16-bit timer/counter with comparison support
- RTC
- 2-way voltage comparator VC with integrated 6-bit DAC and programmable reference input
时钟
- External high-speed crystal oscillator 4 ~ 32MHz
- External low-speed crystal oscillator 32.768KHz
- Internal high-speed clock 4/8/16/22.12/24MHz
- Internal low-speed clock 32.8/38.4KHz
- Watchdog timer
- Hardware supports internal and external clock calibration and monitoring
Security – CRC-16 module, unique 10-byte ID number
Debugging – Embedded debugging solution providing a full-featured real-time debugger
Power Management
- Operating voltage – 1.8 to 5.5V
- Integrated low voltage detector LVD, configurable 16-level comparison level
Power consumption
- 0.5μA @ 3V in deep sleep mode (all clocks off, power-on reset valid, IO status maintained, IO interrupt valid)
- 1.0μA @ 3V in deep sleep mode + RTC operation
- 6μA in 32.768KHz low-speed active mode (CPU and peripheral modules run, run programs from flash)
- 20μA/MHz @ 3V @ 16MHz in sleep mode (CPU stops working, peripheral modules run, main clock runs)
- 120μA/MHz @ 3V @ 16MHz while active (CPU and peripheral modules run, run programs from flash)
Wake-up time – 4μS ultra-low-power wake-up time
Temperature range – -40 ~ 85C
Packages
- QFN20 – 3 x 3 mm
- TSSOP20 – 6.5 x 4.4 mm
- TSSOP16 – 5 x 4.4 mm
- CSP16 – 1.59 x 1.436 mm

型号参数表

Win10 环境

HC32L110 (以及其他的Cortex M0华大MCU) 在 Windows 下可以选择的烧录选项比较多, 以下说明 DAP-Link, ST-Link, J-Link 这几种烧录方式的配置步骤.

硬件准备

开发板, 可以用
- LilyGo 的 T-HC32 开发板, 这个开发板用的就是 CSP16封装的 HC32L110B6
- 或者用泽耀的2.4G模块套件底板AS06-VTB07H. 套件9.9还送一片Si24R1. 这个底板最早使用的是STM8S, 现在改成 QFN20 的 HC32L110C4UA
- 以上在某宝上都能买到
如果自己焊接, 建议用tssop20封装, 其他的封装焊起来太困难了
烧录卡建议用JLink, 在Win10下 CMSIS DAP-Link 或 J-Link 或 ST-Link V2 都可以用, 但是在Linux下, 暂时还只能用 JLink.

软件

HC32L110_DDL_Rev1.1.4.zip 这个是带项目模板和例子的程序包
HC32L110_IDE_Rev1.0.3.zip IDE开发的型号支持, 带flash算法文件. 算法文件在项目仓库里也已经包含.
JLink安装包(如果需要单独的 J-Flash), 需要单独安装, 从 Segger官网下载

安装环境支持包

将 HC32L110_IDE_Rev1.0.3.zip 解压, MDK_IDE下的 HDSC.HC32L110.1.0.3.pack 就是给 Keil MDK 用的芯片型号库, 双击导入, 或者通过 Keil MDK 的 Package Installer 导入. 导入之后, 在 Keil MDK 中新建项目选择芯片时, 就能看到 HC32L110 系列芯片, 选择芯片型号后, 在Debug Download下面就有对应的算法文件. 算法文件的默认安装路径是 C:\Keil_v5\ARM\PACK\HDSC\HC32L110\1.0.3\Flash

使用 DAP-Link

在项目中点开编译选项, 选择正确的芯片型号, 例如 HC32L110C4UA
到Debug标签页选择下载设备为CMSIS-DAP Debugger,
打开 Settings, 应该能看到识别出的设备为 0x0BC11477 Arm Core Sight SW-DP
Max Clock 选择10MHz (初始化时经常会自动选择1MHz, 这样下载时最后一步会出错).
到Flash Download 标签页, 勾选 Reset and Run, 并且确认下方的Programming Algorithm中已经设置了算法.

之后F7编译, F8下载, 设置正确的话就能看到烧录校验完成的信息

使用 ST-Link V2

如果DAP-Link已经设置正确, ST-Link可以直接使用,

在Debug中切换设备为ST-Link Debugger
打开 Settings, 能看到识别出的设备 0x0BC11477 Arm Core Sight SW-DP. Port 如果设成了JTAG需要改为SW, Clock设为4MHz
Flash Download 勾选 Reset and Run

也是 F8 下载. 输出记录:

Build started: Project: x
*** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
Build target 'x'
".\Objects\1101_tx.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
Build Time Elapsed:  00:00:00
Load "D:\\WorkMDK\\WorkHC32\\hc32l110_prj\\Objects\\1101_tx.axf"
Erase Done.
Programming Done.
Verify OK.
Application running ...
Flash Load finished at 20:46:34

使用J-Link

J-Link 使用方式和 DAP-Link 基本一致, 如果DAP-Link已经设置正确, J-Link可以直接使用, 在Debug中切换设备为J-Link, 打开 Settings 能看到识别出的设备 0x0BC11477 Arm Core Sight SW-DP. Port 如果设成了JTAG需要改为SW, Clock设为5MHz
Flash Download 勾选 Reset and Run, F8烧录, 输出记录为

Build started: Project: x
*** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin'
Build target 'x'
".\Objects\1101_tx.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
Build Time Elapsed:  00:00:00
Load "D:\\WorkMDK\\WorkHC32\\hc32l110_prj\\Objects\\1101_tx.axf"
* JLink Info: Device "CORTEX-M3" selected.
* JLink Info: Device "CORTEX-M3" selected.
Set JLink Project File to "D:\WorkMDK\WorkHC32\hc32l110_prj\JLinkSettings.ini"
* JLink Info: Device "CORTEX-M3" selected.JLink info:
------------
DLL: V6.30h, compiled Mar 16 2018 18:02:51
Firmware: J-Link ARM-OB STM32 compiled Aug 22 2012 19:52:04
Hardware: V7.00
S/N : 20090928
Feature(s) : RDI,FlashDL,FlashBP,JFlash,GDB * JLink Info: Found SW-DP with ID 0x0BC11477
* JLink Info: Scanning AP map to find all available APs
* JLink Info: AP[1]: Stopped AP scan as end of AP map has been reached
* JLink Info: AP[0]: AHB-AP (IDR: 0x04770031)
* JLink Info: Iterating through AP map to find AHB-AP to use
* JLink Info: AP[0]: Core found
* JLink Info: AP[0]: AHB-AP ROM base: 0xE00FF000
* JLink Info: CPUID register: 0x410CC601. Implementer code: 0x41 (ARM)
* JLink Info: Found Cortex-M0 r0p1, Little endian.
**JLink Warning: Identified core does not match configuration. (Found: Cortex-M0, Configured: Cortex-M3)
* JLink Info: FPUnit: 4 code (BP) slots and 0 literal slots
* JLink Info: CoreSight components:
* JLink Info: ROMTbl[0] @ E00FF000
* JLink Info: ROMTbl[0][0]: E000E000, CID: B105E00D, PID: 000BB008 SCS
* JLink Info: ROMTbl[0][1]: E0001000, CID: B105E00D, PID: 000BB00A DWT
* JLink Info: ROMTbl[0][2]: E0002000, CID: B105E00D, PID: 000BB00B FPB
ROMTableAddr = 0xE00FF000
* JLink Info: Reset: Halt core after reset via DEMCR.VC_CORERESET.
* JLink Info: Reset: Reset device via AIRCR.SYSRESETREQ.Target info:
------------
Device: HC32L110C4UA
VTarget = 3.300V
State of Pins:
TCK: 0, TDI: 0, TDO: 1, TMS: 0, TRES: 1, TRST: 0
Hardware-Breakpoints: 4
Software-Breakpoints: 8192
Watchpoints:          2
JTAG speed: 4000 kHzErase Done.
Programming Done.
Verify OK.
* JLink Info: Reset: Halt core after reset via DEMCR.VC_CORERESET.
* JLink Info: Reset: Reset device via AIRCR.SYSRESETREQ.
Application running ...
Flash Load finished at 19:21:41

单独使用 J-Flash

从 segger 官网 https://www.segger.com/downloads/jlink/ 下载 JLink 整合安装包, 安装完是不带 HC32L110 系列型号的, 需要单独添加

添加设备

将 C:\Keil_v5\ARM\PACK\HDSC\HC32L110\1.0.3\Flash 下面的两个算法文件, HC32L110B4_C4.FLM 和 HC32L110B6_C6.FLM 复制到
C:\Program Files\SEGGER\JLink\Devices\HDSC ,

修改 JLinkDevices.xml

修改 C:\Program Files\SEGGER\JLink\JLinkDevices.xml 在结尾的</DataBase>之前增加这几行

  <!--                 --><!-- Huada (HDSC) --><!--                 --><Device><ChipInfo Vendor="HDSC" Name="HC32L110x4"  WorkRAMAddr="0x20000000" WorkRAMSize="0x800" Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfo Name="Flash_16K" BaseAddr="0x0" MaxSize="0x4000" Loader="Devices/HDSC/HC32L110B4_C4.FLM" LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN" AlwaysPresent="1"/></Device>  <Device><ChipInfo Vendor="HDSC" Name="HC32L110x6"  WorkRAMAddr="0x20000000" WorkRAMSize="0x1000" Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfo Name="Flash_32K" BaseAddr="0x0" MaxSize="0x8000" Loader="Devices/HDSC/HC32L110B6_C6.FLM" LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN" AlwaysPresent="1"/></Device>

然后打开J-Flash, 在设备列表里就能找到 HC32L110了, 连接后打开要烧录的hex, F7就可以烧录了

参考

HC32系列MCU的设备支持包可以从下载 https://github.com/hdscmcu/pack
git clone后, 用压缩软件打开pack文件就能得到里面的FLM算法文件

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