该系列的Holtek 单片机是一款基于Arm^® Cortex^®-M0+ 处理器内核的32-bit 高性能低功耗单 片机。Cortex^®-M0+ 是把嵌套向量中断控制器(NVIC)、系统节拍定时器(SysTick Timer) 和先进 的调试支持紧紧结合在一起的新一代处理器内核。

该系列单片机可借助Flash 加速器工作在高达48MHz 的频率下，以获得较大的效率。它提供 128KB 的嵌入式Flash 存储器用作程序/ 数据存储，16KB 的嵌入式SRAM 存储器用作系统 操作和应用程序运用。此系列单片机具有多种外设，如ADC、I²C、USART、UART、SPI、I²S、 GPTM、MCTM、SCI、CRC-16/32、RTC、WDT、PDMA、EBI、USB2.0 FS、SW-DP (串行线调试端口) 等。在唤醒延迟和功耗方面，几种省电模式提供了具有灵活性的较大优化方案，此举在低功耗应 用方面尤为值得考虑。

以上这些特性使该系列单片机可以广泛地适用于各种应用，如大型家用电器应用控制，电源监控， 报警系统，消费类产品，手持式设备，数据记录应用，马达控制等。

内核

• 32-bit Arm^® Cortex^®+ 处理器内核
• 高达 48MHz 的工作频率
• 0.93 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)
• 单周期乘法
• 集成嵌套向量中断控制器 (NVIC)
• 24-bit SysTick定时器
  Cortex^®-M0+ 处理器是一种高效能的 32-bit 处理器内核，特别适合要求面积优化和低功耗的单片 机及深度嵌入式应用。Cortex^®-M0+ 处理器基于 ARMv6-M 架构，支持 Thumb^® 指令集。该处理 器还提供了许多功能，如单周期 I/O 端口，硬件乘法器和低延迟中断响应时间。

片上存储器

• 高达 128KB片上 Flash存储器用于指令 / 数据和选项的存储
• 16KB片上 SRAM
• 支持多种启动模式
  Arm^® Cortex^®-M0+ 处理器与调试通过同一条外部接口访问外部 AHB 外设。处理器访问优先于 调试访问。Cortex^®-M0+ 的最大地址范围是 4 GB，因为它具有 32-bit 总线地址宽度。此外，预先 定义的内存映射由 Cortex^®-M0+ 处理器提供，以减少软件被不同的单片机供应商重复实施的复 杂性。但有一些区域为 Arm^® Cortex^®-M0+ 系统外设所使用。更多信息请参考 Arm^® Cortex^®-M0+ 技术参考手册。图 2 显示了该系列单片机的内存映射，包括代码、SRAM、外设和其它预先定义的 区域。

Flash 存储器控制器 – FMC

• Flash加速器获得较大效率
• 具有在系统编程 (ISP) 和在应用编程 (IAP) 的 32-bit 字编程功能
• Flash保护功能，防止非法访问
  Flash 存储器控制器 FMC 为嵌入式片上 Flash 存储器提供所有必要的功能和预抓取缓存器。由 于 Flash 存储器访问速度比 CPU 慢，故提供一个带有预抓取缓存器的宽访问接口来减少 CPU 指 令执行延迟的等待时间。Flash 存储器还提供字编程 / 页擦除功能。

复位控制单元 – RSTCU

• 电源监控
  -- 上电复位 / 掉电复位 – POR/PDR
  -- 掉电检测器 – BOD
  -- 可编程低压检测 – LVD
  复位控制单元 RSTCU 有三种复位方式，分别是上电复位、系统复位和 APB 单元复位。上电复位， 被称为冷复位，在上电时复位了整个系统。系统复位复位了处理器内核和除 SW-DP 控制器以外的 外设 IP 元件。这些复位可以通过外部信号、内部事件和复位发生器触发。

时钟控制单元 – CKCU

• 外部 4~16MHz晶振
• 外部 32,768Hz 晶振
• 在工作电压为 3.3V，工作温度为 25˚C 下，内部 8MHz RC振荡器精度可调整至 ±2%
• 内部 32kHz RC振荡器
• 集成系统时钟 PLL
• 用作外设时钟源的独立的时钟分频器与控制位
  时钟控制单元 CKCU 提供了一系列振荡器和时钟功能，包括内部高速 RC 振荡器 (HSI)、外部高 速晶振 (HSE)、内部低速 RC 振荡器 (LSI)、外部低速晶振 (LSE)、锁相环 (PLL)、HSE 时钟监控、 时钟预分频器、时钟倍频和 APB 时钟分频器与控制电路。AHB、APB 和 Cortex®-M0+ 的时钟来 源于系统时钟 (CK_SYS)，而系统时钟可以来自 LSI、LSE、HSI、HSE 或者 PLL。看门狗定时器和 实时时钟 (RTC) 使用 LSI 或者 LSE 作为它们的时钟源。

电源管理 – PWRCU

• 单一电源 VDD 供电：2.0V~3.6 V
• 集成 1.5V LDO 稳压器用作 CPU 内核、外设和存储器电源
• VBAT 电池供电给 RTC和备用寄存器
• 三个电源域：VDD、1.5V 和备用
• 四种省电模式：休眠模式、深度休眠模式 1、深度休眠模式 2、暂停模式
  功耗被视为许多嵌入式系统应用中最重要的问题之一。因此，在这些单片机中，电源控制单元 PWRCU 提供多种省电模式如休眠模式、深度休眠模式 1、深度休眠模式 2、暂停模式。这些工作 模式可以降低功耗，并允许应用在 CPU 运行时间、速度和功耗相互冲突的需求中达到较佳平衡。

外部中断/ 事件控制器 – EXTI

• 高达 16 个可配置触发源和触发类型的 EXTI 端口
• 所有 GPIO 引脚都可选作 EXTI 触发源
• 触发源类型包括：高电平、低电平、下降沿、上升沿或者双沿
• 每个 EXTI 端口都可独立进行中断使能、唤醒和状态位设置
• 每个 EXTI 端口都有软件中断触发模式
• 集成抗尖峰脉冲滤波器，用于封锁短脉冲
  外部中断/ 事件控制器EXTI 由16 个可独立产生唤醒事件和中断请求的边沿检测器组成。每个EXTI 端口也可被单独屏蔽。

模数转换器 – ADC

• 12-bit SAR A/D 转换器启动装置
• 高达 1 Msps转换速率
• 高达 12 个外部模拟输入通道
  此系列单片机包含一个多通道 12-bit A/D 转换器，其具有多路复用通道，包括 12 个提供模拟信号 的外部通道和 2 个可测量的内部通道。如果输入电压必须保持在一个特定的阈值窗口，模拟看门 狗功能将监控和检测信号。当输入电压高于或低于设定的阈值，将产生中断。有三种转换模式用 来把模拟信号转换成数字数据。A/D 转换器可工作在单次转换、连续和非连续转换模式。

模拟比较器 – CMP

• 轨到轨比较器
• 每个比较器都具有可配置的负端输入，用于灵活电压选择
• 专用比较器 I/O 端口及 6-bit 定标器用于提供参考电压
• 可编程迟滞
• 可编程速度与功耗
• 比较器输出可输出至 I/O 口或定时器，也可作为 A/D 转换器触发输入
• 6-bit 定标器可配置为参考电压专用 I/O
• 比较器可通过 EXTI 控制器产生中断，可从休眠或深度休眠模式中唤醒
  该系列单片机具有两个通用比较器 (CMP)。模拟比较器可配置为独立的比较器或与各种不同外 设 IP 结合。每个比较器都可以产生 NVIC 中断，或通过 EXTI 唤醒事件管理单元将 MCU 从休眠 或深度休眠模式中唤醒。

I/O 端口 – GPIO

• 高达 51 个通用输入 / 输出口 (GPIO)
• 端口 A、B、C、D映射为 16 个外部中断 – EXTI
• 几乎所有 I/O 引脚都具有可编程输出驱动电流
  单片机有多达51个通用I/O引脚，GPIO，即PA0~PA15到PD0~PD3，可以实现逻辑输入/输出功能。 每个 GPIO 端口都有相关的控制和配置寄存器，扩大了灵活性并满足特定的应用需求。
  在封装上 GPIO 引脚与其它替代功能引脚共用，以获得较大的灵活性。通过配置相应的寄存器， GPIO 口可以被用作替代功能的引脚。对单片机 GPIO 引脚的外部中断在外部中断控制单元， EXTI，都有相关的控制和配置寄存器。

马达控制定时器 – MCTM

• 1 个 16-bit 向上、向下、向上/ 向下自动重载计数器
• 16-bit 可编程预分频器对计数器时钟频率进行分频，分频率为 1~65536
• 输入捕捉功能
• 比较匹配输出
• PWM波形产生功能，具有边沿对齐和中心对齐两种计数模式
• 单脉冲输出模式
• 带可编程死区时间插入的互补输出
• 支持三相马达控制和霍尔传感器接口
• 中断输入将强制定时器输出复位或输出固定电平
  马达控制定时器包括一个 16-bit 向上 / 向下计数器、四个 16-bit CCR ( 捕捉 / 比较寄存器 )、一个 16-bit 计数器重装载寄存器 (CRR)、一个 8-bit 重复计数器和几个控制 / 状态寄存器。它可用于多 种用途，包括测量输入信号的脉冲宽度或产生输出波形，如比较器匹配输出、PWM 输出或带死区 时间插入的互补 PWM 输出。MCTM 能够为马达控制、霍尔传感器接口和中断输入提供全功能支 持。

PWM 产生和捕捉定时器 – GPTM

• 1 个 16-bit 向上、向下、向上/ 向下自动重载计数器
• 16-bit 可编程预分频器对计数器时钟频率进行分频，分频率为 1~65536
• 输入捕捉功能
• 比较匹配输出
• PWM波形产生功能，具有边沿对齐和中心对齐两种计数模式
• 单脉冲输出模式
• 使用正交解码器带两个输入端口的编码器接口控制器
  通用定时器包括一个 16-bit 向上 / 向下计数器，4 个 16-bit 捕捉 / 比较寄存器 (CCR)，一个 16-bit 计数器重装载寄存器 (CRR) 和多个控制 / 状态寄存器。它们可用于多种用途，包括通用计时、输 入信号脉冲宽度测量、输出波形产生，如单脉冲波形产生或 PWM 输出。GPTM 支持的编码器接 口是带有两个输入端口的解码器。

单通道产生与捕捉定时器 – SCTM

• 1 个 16-bit 向上自动重载计数器
• 每个计数器具有单个通道
• 16-bit 可编程预分频器对计数器时钟频率进行分频，分频率为 1~65536
• 输入捕捉功能
• 比较匹配输出
• PWM波形产生功能，具有边沿对齐计数模式
• 单脉冲输出模式
  单通道定时器包括一个 16-bit 向上计数器，4 个 16-bit 捕捉 / 比较寄存器 (CCR)，一个 16-bit 计数 器重装载寄存器 (CRR) 和多个控制 / 状态寄存器。它们可用于多种用途，包括通用计时、输入信 号脉冲宽度测量、输出波形产生，如单脉冲波形产生或 PWM 输出。

基本功能定时器 – BFTM

• 1 个 32-bit 比较 / 匹配向上计数器 – 无 I/O 控制功能
• 单次模式 – 匹配条件产生后停止计数
• 重复模式 – 匹配条件产生后重启计数器
  基本功能定时器是一个简单的 32-bit 向上计数器，可用于测量时间间隔并产生一个单次或者重复 中断。BFTM 工作在两种功能模式下，即重复模式或单次模式。在重复模式下，当一个比较匹配事 件发生时，BFTM 重启计数器。BFTM 也包含一个单次模式，在此模式下，当一个比较匹配事件发 生时，计数器停止计数。

看门狗定时器 – WDT

• 带有 3-bit 预分频器的 12-bit 向下计数器
• 复位系统事件
• 可编程看门狗定时器窗口功能
• 寄存器写保护功能
  看门狗定时器是一个硬件定时电路，可用于检测因软件故障导致的系统故障。它包括一个 12-bit 向下计数器、预分频器、一个 WDT 增量值寄存器、WDT 操作控制电路和 WDT 保护机制。如果 软件在看门狗定时器溢出前没有重载计数器的值，计数器溢出时将产生复位。此外，当计数器值大 于 WDT 增量值时，如果软件重新加载计数器，也会产生复位。这意味着计数器必须在有限的时间 窗口内用特定方法重新加载。当处理器处于调试模式，看门狗定时器计数器可停止计数。该寄存 器写保护功能被使能，来防止看门狗定时器配置的突然改变。

实时时钟 – RTC

• 带可编程预分频器的 32-bit 向上计数器
• 报警功能
• 中断和唤醒事件
  实时时钟，RTC 电路包括 APB 接口、32-bit 向上计数器、一个控制寄存器、一个预分频器、一个比 较寄存器和一个状态寄存器。除了APB接口位于V_DD15电源域外，RTC电路大多位于备份域。因此， 当 V_DD15 电源域掉电即单片机进入暂停模式时隔离来自电源控制单元的 ISO 信号，是很有必要的。 RTC 计数器被用作唤醒定时器使系统从暂停模式中恢复。

内部集成电路 – I²C

• 支持高达 1MHz频率的主从模式
• 提供仲裁功能和时钟同步功能
• 支持 7-bit 和 10-bit 寻址模式和一般呼叫寻址
• 支持带可屏蔽地址的多种从机寻址模式
  I²C 模块是一个允许与外部 I²C 接口通讯的内部电路，而外部 I²C 接口是一个工业标准的用于连接 外部硬件的两线串行接口。这两个串行线被称为串行数据线 SDA 和串行时钟线 SCL。I²C 模块提 供了三种数据传输速率：即100 kHz 的标准模式、400 kHz 的快速模式和 1 MHz 的快速 + 模式。 SCL 周期产生寄存器用于设置不同的占空比得到不同的 SCL 脉冲。
  SDA 线是一条双向数据线，它连接整个 I²C 总线，在主机和从机之间用于数据的传输和接收。I²C模块还具有仲裁检测功能和时钟同步，可防止多个主机试图同时传送数据到I²C总线的情况。

串行外设接口 – SPI

• 支持主从模式
• 主机模式频率高达 (fPCLK/2) MHz 和从机模式频率高达 (fPCLK/3) MHz
• FIFO 深度：8 级
• 多个主机和多个从机工作模式
  串行外设接口SPI 提供了一个 SPI协议：主从模式下数据传输和接收功能。SPI 接口使用4 个引脚， 其中有串行数据输入线MISO和输出线MOSI，时钟线SCK和从机选择线SEL。SPI作为主机使用， 用 SEL 和 SCK 信号控制数据流来说明数据通信启动和数据采样率。要接收数据字节，数据流在 特定的时钟边沿时被锁存且存储在数据寄存器或 RX FIFO。数据传输也是通过类似的方式，但以 相反的顺序。模式故障检测功能使其适用于多主机应用。

通用同步异步收发器 – USART

• 同时支持异步和时钟同步串行通信模式
• 异步工作频率高达 (f_PCLK/16) MHz，同步工作频率高达 _PCLK/8) MHz
• 全双工通信
• 完全可编程串行接口通信特性包括：
  -- 字长：7，8 或 9-bit字符
  -- 校验位：奇、偶或无奇偶校验位的产生和检测
  -- 停止位：1 或 2 个停止位产生
  -- 位顺序：低位优先或高位优先传输
• 错误侦测：奇偶校验、溢出和帧错误
• 自动硬件流控制模式 – RTS、CTS
• IrDA SIR 编码器和解码器
• 具有输出使能控制的 RS485 模式
• FIFO 深度：8×9 位接收器和发送器
  通用同步异步收发器 USART 提供了一个灵活的采用同步或异步传输的全双工数据交换。USART 用来转换并行和串行接口之间的数据，通常也被用作 RS232 标准通信。USART 外设功能支持四 种类型的中断，包括线路状态中断、发送 FIFO 空中断、接收器阈值级别到达中断和超时中断。 USART 模块包括一个发送 FIFO (TX_FIFO) 和一个接收 FIFO (RX_FIFO)。通过读取线路状态 寄存器LSR，软件可以检测 USART的错误状态。状态包括传输模式下的类型和状况以及因奇偶、 溢出、帧和暂停事件造成的错误状况。

通用异步收发器 – UART

• 异步串行通信工作频率高达 (f_PCLK/16) MHz
• 全双工通信
• 完全可编程串行接口通信特性包括：
  -- 字长：7、8 或 9-bit 字符
  -- 校验位：奇、偶或无奇偶校验位的产生和检测
  -- 停止位：1 或 2 个停止位产生
  -- 位顺序：低位优先或高位优先传输
• 错误侦测：奇偶校验、溢出和帧错误
  通用异步收发器 UART 提供了一个灵活的采用异步传输的全双工数据交换。UART 用来转换并 行和串行接口之间的数据，通常也被用作 RS232 标准通信。UART 外设功能支持线路状态中断。 通过读取线路状态寄存器 LSR，软件可以检测 UART 的错误状态。状态包括传输模式下的类型 和状况以及因奇偶、溢出，帧和暂停事件造成的错误状况。

智能卡接口 – SCI

• 支持 ISO 7816-3 标准
• 字符模式
• 一个发送缓冲器和一个接收缓冲器
• 11-bit ETU ( 基本时间单位 ) 计数器
• 9-bit 时间保护计数器
• 24-bit 通用等待时间计数器
• 奇偶产生和检测
• 发送和接收模式下检测到奇偶错误时自动进行字符重发
  智能卡接口与 ISO 7816-3 标准兼容。该接口包括卡插入 / 移除检测、SCI 数据发送控制逻辑和数 据缓冲器、内置定时器计数器和相关的控制逻辑电路来完成所有与智能卡有关的操作。智能卡接 口作为一个智能卡读卡器，便于与外部智能卡通信。所有智能卡接口功能由一系列寄存器控制，包 括控制和状态寄存器以及几个相关中断，这些中断使得单片机对 SCI 发送状态进行关注。

内置音频接口 – I²S

• 主机模式或从机模式
• 单声道和立体声
• I²S 对齐模式 – 左对齐和右对齐模式
• 带 32-bit扩展通道的 8/16/24/32-bit采样值
• 8×32 位 Tx & Rx FIFO 并支持PDMA
• 带速率控制的 8-bit小数时钟分频器
  I²S 是一个同步通信接口，用于主机或从机与其它音频外设，如 ADC 或 DAC，之间交换数据。I²S 支持多种数据格式。除了立体声 I²S 对齐、左对齐和右对齐模式，还有带 8/16/24/32-bit 采样值的 单声道 PCM 模式。当 I²S 工作在主机模式下并使用小数分频器，它可以提供一个准确的采样频 率输出，且支持速率控制功能和输出频率微调，以避免由于不同单片机之间的累积频率误差造成 的系统问题。

循环冗余校验 – CRC

• 支持 CRC16多项式：0x8005，
• X¹⁶+X¹⁵+X²+1
• 支持 CCITT CRC16多项式：0x1021，
  X¹⁶+X¹²+X⁵+1
• 支持 IEEE-802.3 CRC32 多项式：0x04C11DB7，
  X³²+X²⁶+X²³+X²²+ X¹⁶+X¹²+X¹¹+X¹⁰+X⁸+X⁷+X⁵+ X⁴+X²+X+1
• 支持对数据和校验码进行 1 的补码、字节取反和位取反操作
• 支持字节、半字和字数据大小
• 可编程 CRC初始种子值
• 对 8-bit 数据在 1 AHB时钟周期下和 32-bit 数据在 4 AHB时钟周期下执行 CRC计算
• 支持 PDMA 对一个存储器区块进行 CRC计算
  CRC 计算单元是用于验证数据传输或存储的数据正确性的错误检测技术测试算法。CRC 计算将 数据流或数据块作为输入，并生成一个 16-bit 或 32-bit 输出余数。通常情况下，数据流带 CRC 后 缀码，且当被发送或存储时用作校验码。因此，被接收或重新储存的数据流是通过上述相同的生 成多项式计算的。如果新的 CRC 码结果与先前计算的不匹配，这意味着数据流出错了。

外设直接访问内存 – PDMA

• 带触发源分组的 6 个通道
• 8/16/32-bit宽度数据发送
• 支持地址递增、递减或固定模式
• 4 层可编程通道优先级
• 自动重载模式
• 支持的触发源包括：ADC、SPI、USART、UART、I²C、I²S、GPTM、MCTM、SCI 和软件请求
  外设直接访问内存控制器 PDMA 对 AHB 总线上的数据在外设与系统存储器之间进行转移。每一 个 PDMA 通道都有一个源地址、目的地址、存储块长度和发送数量。PDMA可以排除 CPU 干扰， 避免执行中断服务程序。由于软件无需参与每个数据的转移操作，此举提高了系统性能。

外部总线接口 – EBI

• 用于多种存储器类型的可编程接口
• 将 AHB事务转换成相应的外部设备协议
• 为每一个存储区提供独立的片选控制
• 支持一系列单片机的可编程时序
• 包括页读取模式
• 当 AHB事务宽度和外部存储器接口宽度不同时，可自动转换
• 写缓存器可减少因 AHB写突发事件而停滞的状况
• 支持复用和非复用地址和数据线配置
  --多达 21 条数据线
  --高达 16-bit 数据总线宽度
  外部总线接口能够访问外部并行总线设备，如 SRAM、Flash 和 LCD 模块。该接口存储映射于 CPU 内部地址。为了减少外接单片机所需的引脚数，数据线与地址线可以复用。总线的读 / 写时序 可以被调整以符合外部设备的时序规格。注意，该接口仅支持异步 8 或 16-bit 总线接口。

通用串行总线设备控制器 – USB

• 符合 USB 2.0全速 (12Mbps) 规范
• 片上 USB全速收发器
• 1 个控制端点 (EP0) 可用于控制转移
• 3 个单独的缓冲端点可用于批量和中断传输
• 4 对缓冲端点可用于批量、中断和同步传输
• 1,024 字节 EP-SRAM 用于端点数据缓冲器
  USB 设备控制器符合 USB 2.0 全速规范。有一个被称为端点 0 的控制端点和七个可配置端点。一 个1024字节的SRAM被用作端点缓冲器。每个端点缓冲器大小可通过相应的寄存器编程来设置， 这将为不同的应用提供了最大的灵活性。内置USB全速收发器有助于减少总的系统复杂度和成本。 USB 功能块也包含恢复和暂停特性以满足低功耗的需求。

调试支持

• 串行线调试端口 – SW-DP
• 4 个用于硬件断点或代码 / 文字修补的比较器
• 2 个用于硬件观察点的比较器

封装和工作温度

• 48/64-pin LQFP 封装
• 工作温度：-40˚C~+85˚C