硬件人的惊喜：这颗国产MCU，竟然能省掉5颗外围芯片
就说上个月，我们团队接了个新项目——需求听起来简单：能驱动BLDC马达，还带Type-C 快充。可真到了方案设计阶段，头就大了。电机控制、PD受电、高压LDO……光芯片就得四五颗。
就在这时候，我注意到了沁恒的CH32M030。这颗芯片是带PD功能的电机控制MCU，把电机预驱、PD快充、模拟处理这些功能都塞到了一颗芯片里，集成度很高。
硬件资源
先说电机控制这部分。
以前构建BLDC电机驱动电路，最少得三颗芯片：MCU控制算法，预驱芯片驱动MOS管，还得外挂运放做电流采样或信号调理。现在用CH32M030，这些全齐了。
它自带4个独立半桥驱动器，能直接推MOS管，省掉预驱芯片；
内置4个运放和3个比较器，电压电流采样、过流保护这些模拟电路直接内部搞定；
还有高压LDO，直接从电机供电端（最高28V）降压给芯片自己用，又省了颗电源芯片。
上图中，母线电源通过 R1 接入 MCU 的 HV 引脚，通过 LDO 后得到一个预驱供电电压 VDD8，VDD8通过寄存器可配置为 5～10V，再经过一个 LDO 可得到 VDD33——MCU 工作电压。
再来看快充功能。
如今，Type-C PD快充几乎成了设备的标配，但传统的实现方案都需要额外外挂一颗专用的PD协议芯片，不仅增加了成本和PCB空间，也提高了设计复杂度。而CH32M030将这一功能直接集成到了芯片内部，而且直接集成了两组PD，可以支持两个Type-C口，这下就不止电机应用了，复杂的电源管理也能轻松应对。
M030的两组PD很灵活，不仅能要电，还能对外给电。搭配内部的两路可编程灌电流模块，M030能控制两个外部DC-DC。具体来说，灌电流模块直接向DC-DC的反馈回路叠加一个精确可控的电流，这个外部电流会改变DC-DC反馈点的电压，让DC-DC乖乖地输出我们想要的任意电压。这种硬件级的直连控制方式响应迅速而且精度高。
上图展示了M030的一种电源应用，从Type-C直接申请电压透传至另一Type-C端口，或者其中一个Type-C端口通过灌电流调节DC-DC的方式向另一Type-C端口供电都可以，这两种情况都支持PPS动态调压。
引脚设计也很强大。
CH32M030的USB引脚（DP和DM）除了支持标准的USB通信功能外，还具备多种小功能，可以灵活地改做他用。这些功能都是USB外设上附带的，不占用MCU资源表里的运放、比较器资源。
输出模拟电压：通过USB外设附带的6位DAC和运放，DP/DM引脚可以输出可调的模拟电压。
作为比较器输入：DP和DM引脚可以输入模拟信号，通过USB外设附带的运放比较器与内部6位DAC电压比较。这个应用也不占用独立的4个运放和3个电压比较器，在需要简单模拟信号比较的场合很方便。
可调的上下拉电阻：DP和DM引脚内部可配上拉下拉，上下拉电阻阻值从15.5kΩ到108.5kΩ，可配64挡。
作为ADC输入引脚：这个不用多说了。
总体上看，咱们这个项目选用CH32M030，省掉1颗预驱芯片、1颗PD协议芯片、2颗运放、1颗高压LDO，外围精简的效果还是挺明显。这还没算PCB面积缩小和焊接简化，故障率也会跟着降低。说不定哪天做个咱工程师常用的可调电源也是相当不错的。
MounRiver Studio
光硬件集成度高还不够，代码好不好写也很重要。
沁恒提供了基于VSCode的MounRiver Studio集成开发环境，界面比Keil豪华，代码编辑、编译下载、调试监控一应俱全，像函数调用分析、静态堆栈调用分析这些专业功能也有，CH32M030的库函数写得也比较规整，整体体验还不错。
小结
当然，芯片也不是万能的。如果项目对主频要求特别高，或者需要复杂的图形界面，那可能还得选性能更强的型号。但对于大多数FOC/BLDC电机应用、电源管理和工控相关，CH32M030的优点还是挺明显的。
下图是M030的demo板：
