航順芯片推出HK32A040方案，賦能汽車矩陣大燈安全與智能化升級
汽車安全行駛對整車照明系統(tǒng)的要求正在向智能化方向發(fā)展。車燈位于汽車兩側(cè)，前期有各種各樣的實(shí)現(xiàn)包括氙氣燈、LED燈等等光源技術(shù)。矩陣大燈對汽車照明系統(tǒng)朝著安全性和智能化兼具的方向發(fā)展起到了重要推動作用。矩陣大燈可以精細(xì)控制到每一個小燈珠，從而讓車燈具有智能化指示，對汽車的安全行駛起到了有力保障。
矩陣大燈是依照引流矩陣的形式布局LED大燈，由若干顆LED燈珠組成，可以依照遠(yuǎn)方的燈光效果全自動調(diào)節(jié)車燈，實(shí)現(xiàn)了對每顆燈珠的控制做到獨(dú)立開關(guān)ON/OFF并能實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)。例如可以自行開啟或關(guān)掉車燈、自行轉(zhuǎn)換近/遠(yuǎn)光燈、自動調(diào)節(jié)直射相對高度等，其功能除了可以對道路照明的需求，也能做到照明區(qū)域的精準(zhǔn)指向。
矩陣LED大燈上設(shè)立了多個的照明分區(qū)，每個分區(qū)內(nèi)的LED燈珠都可以在被獨(dú)立控制開啟、關(guān)閉，并進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)大燈的自動開閉、自動切換遠(yuǎn)近光燈、防眩目遠(yuǎn)光燈、自動調(diào)節(jié)照射高度等功能。其優(yōu)勢就是矩陣式大燈能更加精準(zhǔn)、更加安全實(shí)現(xiàn)多光型、多區(qū)域、高精度照明，以確保行車安全。
普通LED大燈只有兩組燈組，一個為近光燈，另外一個為遠(yuǎn)光燈。而矩陣式LED大燈的兩組燈組當(dāng)中又分出了很多組，LED燈珠都能夠獨(dú)立操控，靈活的運(yùn)用能夠提高大燈的功能性與延展性，所以矩陣式大燈在夜間行駛的時候作用是至關(guān)重要的。
汽車照燈系統(tǒng)主要由微控制系統(tǒng)、電源部分、LED電源電路、通訊接口電路四大硬件部分組成，其中微控制系統(tǒng)作為汽車照燈的核心部分，需要采用車規(guī)級MCU來保障汽車照燈的抗干擾、可靠性、數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。
航順HK32A040 矩陣大燈方案介紹
航順汽車推出的LED矩陣式照燈解決方案，其核心在于采用HK32A040這款全新的汽車級MCU作為主控。方案利用HK32A040豐富的控制和通訊接口實(shí)現(xiàn)主機(jī)對大燈的矩陣控制，內(nèi)部Flash模擬EEPROM功能來記錄汽車照燈LED的相關(guān)數(shù)據(jù)，旨在提升駕駛的舒適性和安全性。
在方案中，HK32A040作為主控MCU，主要負(fù)責(zé)控制LED電源電路的啟動和電流輸出。它通過CAN總線與車身控制模塊（BCM）以及其他電子控制單元（ECU）進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與交互。同時，HK32A040還通過UART接口與LED矩陣控制芯片進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)對LED矩陣的精確控制。
當(dāng)HK32A040接收到BCM發(fā)送的控制命令時，它會進(jìn)行解析并根據(jù)需要調(diào)整LED的工作狀態(tài)。此外，該MCU還通過ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采集溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)控制散熱部件的工作，以確保LED能夠在安全的工作溫度下運(yùn)行。
在電源部分，整個微控制系統(tǒng)由3.3V電源供電，而LED Driver則通過Boost-Buck電路獲得恒流源。HK32A040通過SPI接口可以調(diào)整該恒流源的輸出電流，以滿足不同LED的工作需求。
最后，在LED燈板部分，通過CAN收發(fā)器可以實(shí)現(xiàn)對燈板的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)像素級的LED陣列控制。這使得LED矩陣式照燈能夠呈現(xiàn)出更加細(xì)膩、豐富的照明效果，為駕駛者提供更加優(yōu)質(zhì)的照明體驗(yàn)。
系統(tǒng)框圖
實(shí)物圖
HK32A040系列車規(guī)MCU主要規(guī)格
CPU 內(nèi)核
·ARM? Cortex? -M0
·最高時鐘頻率：96 MHz
·24 位 System Tick 定時器
·支持中斷向量重映射（通過 Flash 控制器的寄存器配置）
工作電壓范圍
·單電源域（主電源 VDD）：1.8 V ～ 3.6 V
·備用電源（VBAT）：1.8V ～ 3.6V產(chǎn)品概述
典型工作電流
·運(yùn)行（Run）模式：6.1mA@96MHz；1.6mA@8MHz
·睡眠（Sleep）模式：4.7mA@96MHz
·停機(jī)（Stop）模式：
·LDO 全速：0.7mA@3.3V
·LDO 低功耗：60μA@3.3V
·待機(jī)（Standby）模式：1.6μA@3.3V
·關(guān)機(jī)（Shutdown）模式：0.4μA@3.3V
存儲器
·124Kbyte Flash
·CPU主頻不高于 24 MHz 時，支持0等待總線周期訪問 Flash。
·Flash具有數(shù)據(jù)安全保護(hù)功能，可分別設(shè)置讀保護(hù)和寫保護(hù)。
·支持加密Flash存儲的指令和數(shù)據(jù)，可防止Flash 內(nèi)容受到物理攻擊。
·10K byte SRAM
數(shù)據(jù)安全
·CRC校驗(yàn)硬件單元
·多種安全加密模塊，包括AES、HASH和TRNG
時鐘
·外部高速時鐘（HSE）：支持 4 ～ 32 MHz，典型值為 8MHz
·外部低速時鐘（LSE）：32.768 kHz
·片內(nèi)高速時鐘（HSI）：8 MHz/14 MHz/56 MHz可配置
·片內(nèi)低速時鐘（LSI）：40 kHz
·PLL時鐘：最高 96MHz
·芯片管腳輸入時鐘（EXTCLK）
復(fù)位
·外部管腳復(fù)位
·電源復(fù)位（POR/PDR）
·軟件復(fù)位
·看門狗（IWDG 和 WWDG）復(fù)位
·低功耗管理復(fù)位
·選項字節(jié)裝載器復(fù)位
可編程電壓監(jiān)測器（PVD）
·8級檢測電壓門限可調(diào)
·上升沿和下降沿檢測可配置
GPIO端口
·最多支持55個GPIO引腳
·每個GPIO引腳都可配置為外部中斷輸入
數(shù)據(jù)通信接口
·2 路 USART：支持主同步SPI和調(diào)制解調(diào)器的硬件流控，具有ISO7816 接口、LIN、IrDA 功能以及自動波特率檢測和停機(jī)（Stop）模式下喚醒特性。產(chǎn)品概述
·最多 2 路高速 SPI：支持4 至16 位可編程數(shù)據(jù)幀，帶復(fù)用的I2S 接口。
·最多 2 路 I2C：支持超快速模式（1 MHz）、SMBus 和 PMBus。在 Stop 模式下，支持?jǐn)?shù)據(jù)接收喚醒。
·1 路 LPUART：支持在最小功耗下進(jìn)行異步串行通訊、單線半雙工通信、調(diào)制解調(diào)器的硬件流控（CTS/RTS）以及多處理器通信。
·1 個 CAN：支持 CAN 協(xié)議（2.0A 和 2.0B 主動模式）
定時器及 PWM 發(fā)生器
·1 個 16 位高級定時器（4 路 PWM 輸出，其中 3 路帶死區(qū)互補(bǔ)輸出和剎車功能）
·5 個16位和 1個 32 位通用定時器（TIM2/TIM3/TIM14/TIM15/TIM16/TIM17）
·1 個 16 位基本定時器（TIM6）
片內(nèi)模擬電路
·1 個 12 位 SAR ADC（多達(dá) 16 路模擬信號輸入通道）最高轉(zhuǎn)換器頻率：1MSPS支持自動連續(xù)轉(zhuǎn)換、掃描轉(zhuǎn)換功能具有 3 路模擬比較器
DMA 控制器（帶 7 個通道）
·支持定時器、ADC、SPI、I2C、USART、AES、HASH 等多種外設(shè)觸發(fā)。
溫度傳感器
·模擬輸出連接到 A/D 轉(zhuǎn)換器獨(dú)立通道
CPU 跟蹤與調(diào)試
·SWD 調(diào)試接口
·ARM? CoreSightTM 調(diào)試組件（ROM-Table、DWT 和 BPU）
·自定義 DBGMCU 調(diào)試控制器（低功耗模式仿真控制、調(diào)試外設(shè)時鐘控制、調(diào)試及跟蹤接口分配）
定點(diǎn)數(shù)除法/開方運(yùn)算單元
·支持 32 位定點(diǎn)數(shù)除法，可同時得到商和余數(shù)
·支持 32 位定點(diǎn)數(shù)高精度開方
4 個可編程邏輯單元（CLU），處理簡單的邏輯運(yùn)算
·電機(jī)加速（EMACC）硬件化算法，提高電機(jī)算法處理速度
日歷RTC
·帶鬧鐘功能
·可從停機(jī)或待機(jī)狀態(tài)周期喚醒
96 位芯片 UID 標(biāo)識
可靠性
·通過HBM6000V/CDM2000V /MM200V/LU200mA 等級測試。
工作溫度范圍（1）：-40°C ～ +125°C
