[MCU] 【小华HC32F448测评】第一篇之硬件电路与环境搭建

    一、小华HC32F448开发板硬件资源综述

            作为工控板，448开发板硬件设备资源齐全，官方性能评估能达到250 DMIPS（Device-Moment-In-Personalized-Experience），且在电机驱动和ADC采样方面有丰富资源，能主应用与步进电机和伺服电机、变频器电机驱动，

   二、小华HC32F448开发板硬件电路 

1.     整体是蓝色调的板，可以看到上面放置了很多芯片，稍后将对部分主要芯片及电路左右进行解答
2.     有多种接口用来供电和测试用，比较常用的都有，可以直接用typec接口供电和烧录，但是没有usb母头；

                                                         图2：448开发板正面

3.    官方版图开发板绘画原理图分为了6个模块，再于顶层模块通过接口衔接（感觉画得很正规且好看),子模块包含了CAN、LIN，ADC、Flash、LED、key、SRAM、POWER、UART-SPI—IIC、DAP和主控448.

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            图4：模块声明

    图5：顶层模块

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图6：PCB

4.     F448的DEBUG电路齐全，有SWD，JTAG，UART，DAP。DAP对我们小白来说应该是比较陌生没有听说过的，那么我们来讲讲DAP。
           CMSIS-DAP是一种用于在ARM Cortex-M系列微控制器上进行调试和固件升级的协议。它是由ARM公司开发的一种标准化的调试协议，被广泛应用于基于ARM Cortex-M系列微控制器的开发和生产过程中。 CMSIS-DAP协议是基于通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）的，因此可以通过USB连接器和USB线缆与微控制器进行连接。它使用USB协议来进行数据传输，并定义了一套标准的命令集，用于控制和管理微控制器的运行状态和数据传输。        
           CMSIS-DAP可以通过JTAG和SWD连接到设备进行调试，我们可以用USB直接连接typec接口后，在keil5软件的魔术棒中进行设置后可以直接进行下载和调试程序，在F448的开发板中，官方用HC32F460芯片作为DAP的芯片，且作为一个虚拟串口进行调试。

图7：DeBUG电路

5. 在CAN和LIN电路中，LIN控制芯片用了TJA1027，TJA1027是一款由STMicroelectronics（意法半导体）生产的汽车级CAN/LIN收发器。它支持汽车网络中的控制器局域网（Controller Area Network，CAN）和 LIN（Local Interconnect Network）两种协议，可以用于汽车电子系统的信息传输和控制。 TJA1027具有多种功能，包括数据包缓冲区、错误检测和纠正、过压保护、电源管理等。它还支持多种工作模式，包括CAN、LIN、同时支持CAN和LIN等。此外，TJA1027还具有低功耗、高可靠性和高温度范围等特点，适用于汽车电子系统的各种应用场景。

6. 子模块中还包含着一个SMART CARD模块，即开发板背面那个黑色盒子。用的芯片是52400-25ALF​​​​​​​芯片，由NXP Semiconductors（恩智浦半导体）生产，属于NXP的Kinetis系列微控制器，具有高性能、低功耗、高可靠性等，在smart card中，52400-25ALF微控制器可以用于存储个人信息、进行数据加密和安全认证等。例如，它可以用于身份证、银行卡、社会保障卡等。此外，52400-25ALF微控制器还可以支持多种外设，如CAN、LIN、USB等
    
7. 在F448模块原理图电路中右下角有两块芯片，SN74CB3Q3257和TCA9539用来扩展PIN口，即复用功能。
   1. 其中TCA9539是一款由NXP Semiconductors（恩智浦半导体）生产的多路复用器。它可以用于将多个I/O口与单个I/O口或中断引脚进行复用，从而实现更高效的I/O管理。 TCA9539具有9个输入/输出通道，每个通道都可以配置为输入或输出。它还支持多种功能，包括上拉电阻、下拉电阻、中断触发等。此外，TCA9539还具有低功耗、高可靠性等特点，适用于各种应用场景。在F448电路中，TCA芯片中，用SDA和SCL来控制CD、LCD和3个LED灯。
   2. SN74CB3Q3257芯片是由TI生产的多通道数字电路芯片，在F448电路中用来控制TRECE和CAN。​​​​​​​  
8. 编译环境搭建与创建工程​​​​​​​
   1. 下载keil5，keil5的安装教程从网上借鉴
   2. 从小华官方下载HC32F448_IDE压缩包，然后直接解压下载到keil5的MDK所在目录即可。
         
   3. 再从小华官方下载例程和驱动文件所在压缩包HC32F448_DDL_Rev，这个压缩包里包含了几个文件夹，document放了一个检索官方函数API的工具，即下面中间这张图，可以用来检索我们所需要的函数。drivers是主要的一些头文件和源文件放置的地方，projects文件夹里面放了例程example和模板项目文件夹template。
       
   4.    接下来我们用template文件夹里的模板文件夹来尝试点亮LED灯，因为是第一次使用，我们先借鉴一下example文件夹里gpio例程。打开template模板文件工程发现对比与gpio例程，在driver里缺少了hc32_ll_gpio.c和hc32_ll_utility.c,需要添加。
   5. 鼠标点击driver文件夹后右键，然后选择Add Existing Files，然后选drivers文件夹，然后选hc32_ll_driver文件夹，进去之后inc文件夹放头文件，src放源文件，我们分别把gpio.h，gpio.c，utility.c，utility.h加入文件夹。
              
   6. 我们直接粘贴复制gpio例程的main.c的内容到template的main.c，gpio例程的做用是点亮开发板上的LED3，并且每2s循环点亮。
   7. 如果按前面的步骤把gpio的例程复制到template里，会报错说找不到gpio.c和gpio.h的函数和结构体，但是我们明明已经把文件都放在了driver里面了，这是为什么呢？我们打开gpio.c就会发现问题是因为源文件执行的时候没有进入放函数的#if……#endif里面，而判定条件是（LL_GPIO_ENABLE == DDL_ON），现在没有进入显然是LL_GPIO_ENABLE不等于DDL_ON,我们进一步查询LL_GPIO_ENABLE的定义的源头是在hc32f3xx_conf.h的51行和70行，如所预料，初始define里GPIO_ENABLE=DDL_OFF，我们需要改成DDL_ON就可以了。
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   9.   把ENABLE打开之后，编译就通过了，这也告诫了我们以后写开发板程序的时候需要把ENABLE先打开。如果依然报错的话，可以点击一个文件夹然后右键打开manage，然后调节driver里Files里源文件的先后顺序。我们更改main.c源文件里第50行的DLY_MS的宏定义数值，单位值1为1ms，2000为2s。
         
        
   10. 最后我们打开魔术棒（图标像一个魔术棒，在主界面栏目第三行那里），打开界面后先选Device选择HC32F448MCTI芯片（看开发板主芯片丝印），然后在Output里勾选Create HEX File选项，再打开Debug，选择CMSIS-DAP Debugger，然后用usb直接连接开发板后按一下复位键，复位键是k0，即六个按键里按钮是蓝色那那个，再然后在keil主界面第一行选择Flash，再点击download下载。
       
       
       第一篇测评结束，下一次用uart和界面交互写个hello word。