航順 HK32F407ZGT7 芯片的開發(fā)板：多功能外設(shè)助力多領(lǐng)域應(yīng)用

HK32F407ZGT7開發(fā)板

1.開發(fā)板簡介

開發(fā)板是基于航順芯片公司F4系列HK32F407ZGT7開發(fā)的一款開發(fā)板，Cortex-M4內(nèi)核，最高主頻168MHz，內(nèi)置1MB Flash和256KB SRAM，串口、SPI、IIC、CAN、USB、Ethernet等外設(shè)所有對(duì)應(yīng)腳全部引出，有利于外接更多模塊，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、消費(fèi)醫(yī)療和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

2.HK32F407ZGT7產(chǎn)品特性

·ARM?Cortex?-M4 Core 最高時(shí)鐘頻率：168 MHz

·存儲(chǔ)器

* Flash存儲(chǔ)器包括最高1 Mbyte的主區(qū)Flash

* 8 Kbyte CPU指令Cache緩存，1 Kbyte CPU數(shù)據(jù)Cache緩存

* 192 Kbyte片內(nèi)SRAM、64 Kbyte CCM SRAM、4 Kbyte備份SRAM

·數(shù)據(jù)通訊接口

* 4個(gè)USART、4個(gè)UART

* 3個(gè)SPI（均支持I2S協(xié)議）

* 3個(gè)I2C

* 1個(gè)SDIO

* 2個(gè)CAN（均支持2.0A和2.0B協(xié)議）

* 1個(gè)QSPI

* 1個(gè)USB OTG HS

* 1個(gè)以太網(wǎng)接口

* 1個(gè)數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）

* 4路TFT接口

·定時(shí)器

* 2個(gè)高級(jí)定時(shí)器：TIM1/TIM8

* 10個(gè)通用定時(shí)器：TIM2～5和TIM9～14

* 8個(gè)16位通用定時(shí)器：TIM3～4和和TIM9～14

* 2個(gè)32位通用定時(shí)器：TIM2/TIM5

* 2個(gè)基本定時(shí)器：TIM6/TIM7

·DMA控制器：2個(gè)通用雙端口DMA（DMA1和DMA2）

·RTC時(shí)鐘計(jì)數(shù)器

·片內(nèi)模擬外設(shè)

* 3個(gè)12位2 MSPS ADC單元

* 2個(gè)12位DAC

* 1個(gè)溫度傳感器

·工作溫度范圍：-40°C～105°C

·工作電壓范圍：1.8 V～3.6 V

·封裝：LQFP144

3. 開發(fā)板硬件資源介紹

開發(fā)板硬件資源分布如圖所示

4. 開發(fā)板硬件詳細(xì)說明

4.1自鎖開關(guān)

用于控制開發(fā)板電源供電的簡單開關(guān)。打開開關(guān)時(shí)，電源通路打開，電源供應(yīng)到開發(fā)板，使其運(yùn)行。關(guān)閉開關(guān)時(shí)，電源通路斷開，關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)。這樣的開關(guān)方便開發(fā)者在需要時(shí)啟動(dòng)或關(guān)閉開發(fā)板，進(jìn)行軟件開發(fā)、硬件測(cè)試和故障排除等工作。使用時(shí)需要注意保存數(shù)據(jù)，并謹(jǐn)慎連接或斷開其他設(shè)備，以免造成損壞。電源指示燈會(huì)隨著此開關(guān)的狀態(tài)而亮滅。

4.2復(fù)位按鍵

開發(fā)板上的復(fù)位按鍵是一個(gè)物理按鈕，用于手動(dòng)復(fù)位目標(biāo)設(shè)備。按下復(fù)位按鍵可以重新啟動(dòng)設(shè)備，解決設(shè)備出現(xiàn)問題或崩潰的情況。它在開發(fā)和調(diào)試過程中非常有用，可以測(cè)試設(shè)備在復(fù)位狀態(tài)下的行為，提供設(shè)備安全性，并用于恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

4.3用戶按鍵

用戶按鍵有兩個(gè)KEY1和KEY2（只有KEY1能作為WAUP引腳），可以用于人機(jī)交互的輸入，這2個(gè)按鍵是直接連接在HK32F407的IO口上的。

4.4LED燈

開發(fā)板上的一個(gè)RGB彩色LED燈，通過調(diào)整紅、綠、藍(lán)三種顏色的亮度，可以實(shí)現(xiàn)幾乎任何顏色的顯示，從而使其成為顯示彩色效果的理想選擇。常用于提供直觀的狀態(tài)指示和用戶交互。它可以表示開發(fā)板的工作狀態(tài)、調(diào)試進(jìn)程和錯(cuò)誤提示，讓用戶更好地了解開發(fā)板的運(yùn)行情況，幫助開發(fā)者進(jìn)行調(diào)試和交互操作。在調(diào)試代碼的時(shí)候，使用LED來指示程序狀態(tài)，是非常不錯(cuò)的一個(gè)輔助調(diào)試方法。

4.5 LCD液晶接口

開發(fā)板上的LCD屏幕接口通常是用于連接LCD液晶顯示屏，可外接野火2.8/3.2寸電阻觸摸液晶屏，4.3寸電容觸摸液晶屏。

4.6外擴(kuò)SRAM

開發(fā)板上的外部擴(kuò)展靜態(tài)RAM（SRAM）芯片，型號(hào)為AS6C8016A-55ZIN，容量1MB，16bit位寬。

4.7電容按鍵

開發(fā)板上的電容按鍵是一種非接觸式的按鍵技術(shù)，電容按鍵的工作原理基于電容傳感，當(dāng)用戶的手指或帶電介質(zhì)靠近電容按鍵時(shí)，會(huì)改變電容的值，通過電容傳感電路感知這種變化，并將其解釋為按鍵操作。電容按鍵具有高可靠性、防水防塵、高靈敏度和外觀美觀等優(yōu)點(diǎn)，在許多消費(fèi)電子產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。

4.8TF卡座

開發(fā)板上的TF卡座用于連接TF卡（也叫MicroSD卡），SDIO方式驅(qū)動(dòng)，支持32G以內(nèi)的SD卡包括32G，在開發(fā)板上使用TF卡座，可以與TF卡進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫交互，實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取，適用于數(shù)據(jù)記錄、媒體存儲(chǔ)等應(yīng)用場(chǎng)景，為開發(fā)板提供更大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。

4.9USB OTG

USB OTG接口是指它既可以做主機(jī)設(shè)備與外部USB設(shè)備進(jìn)行通信和交互的接口，又可以做從機(jī)設(shè)備與外部主機(jī)設(shè)備進(jìn)行通訊。

4.10主機(jī)USB

USB Host接口是指它作為主機(jī)設(shè)備與外部USB設(shè)備進(jìn)行通信和交互的接口。作為主機(jī)設(shè)備，可以連接和控制多種USB外部設(shè)備，如U盤、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等等。

4.11蜂鳴器

開發(fā)板上的有源蜂鳴器是一種帶有內(nèi)部振蕩電路的蜂鳴器。它可以直接通過給予電壓信號(hào)來產(chǎn)生聲音，無需外部電路的支持。有源蜂鳴器適用于在開發(fā)板上提供簡單的聲音指示，例如用于提醒、警報(bào)、報(bào)警等功能。有源蜂鳴器與無源蜂鳴器不同，無源蜂鳴器沒有內(nèi)部振蕩電路，需要外部電路提供振蕩信號(hào)，以產(chǎn)生聲音。因此，無源蜂鳴器需要更復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路才能發(fā)聲。

4.12攝像頭接口

開發(fā)板上的攝像頭接口可外接野火OV2640/5640攝像頭，接口使用芯片的DCMI外設(shè)引腳，用于采集圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行圖像處理。

4.13喇叭插座

開發(fā)板上的喇叭插座，規(guī)格為PH2.0 母頭2P，兩引腳分別為音頻正差分輸出端SPK_P，音頻負(fù)差分輸出端SPK_N，這種差分輸出方式有助于降低電磁干擾、噪聲干擾和共模干擾的影響，提高了音頻信號(hào)的傳輸質(zhì)量。用于外接5V的喇叭，以實(shí)現(xiàn)音頻外放功能。

4.14RTC電池座

這是MCU備份域電路（后備供電區(qū)域）的供電接口，可安裝CR1220電池（默認(rèn)安裝了），可以用來給它的備份域電路提供電壓，在外部電源斷電的時(shí)候，維持備份域電路數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，以及RTC的運(yùn)行。

4.15電位器

開發(fā)板上的1K電位器是一種可調(diào)電阻器，阻值為1千歐姆。它通過旋轉(zhuǎn)電位器來調(diào)整電阻值，用于控制電路中的電流或電壓。在ADC實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，就可以通過它調(diào)整ADC的輸入電壓，方便大家測(cè)試。常用于調(diào)節(jié)信號(hào)燈亮度、音量、對(duì)比度等功能。在電子電路原型和學(xué)習(xí)中，它是一種重要的元件，用于模擬實(shí)際應(yīng)用中對(duì)電路參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制。

4.16咪頭

開發(fā)板上的錄音輸入口（MIC），該咪頭直接接到WM8978的輸入上，可以用來實(shí)現(xiàn)錄音功能。

4.17溫度/溫濕度接口

這是開發(fā)板的一個(gè)復(fù)用接口，可以用來接DS18B20等數(shù)字溫度傳感器，也可以用來接DHT11這樣的數(shù)字溫濕度傳感器，一個(gè)接口實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能。不用的時(shí)候，大家可以拆下上面的傳感器，放到其他地方去用，使用上是十分方便靈活的。

4.18紅外接收頭

開發(fā)板上的紅外接收頭，可以實(shí)現(xiàn)紅外遙控功能，通過這個(gè)接收頭，可以接受市面常見的各種遙控器的紅外信號(hào)，通過程序解碼模塊輸出的高低電平時(shí)序?qū)崿F(xiàn)。

4.19音頻輸出接口

開發(fā)板上的淺綠色接口為音頻輸出接口（PHONE），該接口可以插3.5mm的耳機(jī)，當(dāng)WM8978放音頻的時(shí)候，就可以通過在該接口插入耳機(jī)，欣賞音樂。另外淺粉色接口是開發(fā)板的外部錄音輸入接口（LINE_IN），通過咪頭我們只能實(shí)現(xiàn)單聲道的錄音，而通過這個(gè)LINE_IN，我們可以實(shí)現(xiàn)立體聲錄音。

4.20音頻輸入接口

開發(fā)板上的淺粉色接口是外部錄音輸入接口（LINE_IN），通過咪頭我們只能實(shí)現(xiàn)單聲道的錄音，而通過這個(gè)LINE_IN，我們可以實(shí)現(xiàn)立體聲錄音。

4.21以太網(wǎng)

板載一路以太網(wǎng)接口，PHY芯片用LAN8720A。LAN8720A支持10/100Mbps以太網(wǎng)通信速率，可根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)情況動(dòng)態(tài)調(diào)整以太網(wǎng)接口的工作模式，可自動(dòng)適應(yīng)半雙工和全雙工模式，支持自動(dòng)協(xié)商功能，底板使用RMII連接主芯片。

4.22下載SWD/JTAG接口

開發(fā)板上的20針標(biāo)準(zhǔn)JTAG調(diào)試口是一種用于調(diào)試和燒錄嵌入式系統(tǒng)的通用接口標(biāo)準(zhǔn)，它是一種用于測(cè)試、調(diào)試和編程集成電路的標(biāo)準(zhǔn)接口。該JTAG口直接可以和DAP、JLINK或者STLINK等調(diào)試器（仿真器）連接，同時(shí)由于HK32F407支持SWD調(diào)試，這個(gè)JTAG口也可以用SWD模式來連接。用標(biāo)準(zhǔn)的JTAG調(diào)試，需要占用5個(gè)IO口，有些時(shí)候，可能造成IO口不夠用，而用SWD則只需要2個(gè)IO口，大大節(jié)約了IO數(shù)量，但它們達(dá)到的效果是一樣的，所以強(qiáng)烈建議仿真器使用SWD模式?。ㄗ⒁猓喝绻褂肑LINK、STLINK和ULINK等其它支持SWD模式的，連接按照SWD接法，對(duì)照絲印用杜邦線接，NRST對(duì)RST、SWCLK對(duì)TCK、 GND對(duì)GND、SWDIO對(duì)TMS、3V3對(duì)VREF）

4.23下載SWD接口

相比傳統(tǒng)的JTAG接口，SWD接口使用較少的引腳，通常只需兩條引腳（SWDIO和SWCLK），從而簡化了連接同時(shí)減少了IO口的占用，但它們達(dá)到的效果是一樣的，所以強(qiáng)烈建議仿真器使用SWD模式！（注意：如果使用JLINK、STLINK和ULINK等其它支持SWD模式的，連接按照SWD接法，對(duì)照絲印用杜邦線接，NRST對(duì)RST、SWCLK對(duì)TCK、 GND對(duì)GND、SWDIO對(duì)TMS、3V3對(duì)VREF）

4.24EEPROM（HK24C02）芯片

開發(fā)板上的EEPROM芯片，型號(hào)為HK24C02，容量為2KB（256字節(jié)）。通過I2C接口進(jìn)行通信，允許多次對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入和擦除操作。用于存儲(chǔ)一些小量的配置數(shù)據(jù)、參數(shù)設(shè)置和歷史記錄等信息，增加了設(shè)備的靈活性和可擴(kuò)展性。

4.25SPI FLASH（W25Q128）芯片

開發(fā)板外擴(kuò)的SPI FLASH芯片W25Q128是一款128Mb（16MB）容量的串行閃存存儲(chǔ)器芯片，采用SPI接口連接到開發(fā)板或主控設(shè)備作為外擴(kuò)存儲(chǔ)器。它支持高速讀取，可編程和擦除，為項(xiàng)目提供額外的存儲(chǔ)空間和靈活性?？捎糜诖鎯?chǔ)字庫和其他用戶數(shù)據(jù)，滿足大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求。當(dāng)然如果覺得16M字節(jié)還不夠用，你可以把數(shù)據(jù)存放在外部TF卡。

4.26CAN接口

這是開發(fā)板上的CAN總線接口，通過2個(gè)端口和外部CAN總線連接，即CANH和CANL。CAN接口使用差分信號(hào)傳輸，其中CANH和CANL兩個(gè)信號(hào)線傳輸相反的信號(hào)，這種設(shè)計(jì)使得CAN接口具有較好的抗干擾性和抗噪聲性能。CAN通信的時(shí)候，必須CANH接CANH，CANL接CANL，否則可能通信不正常，開發(fā)板自帶了終端電阻（120Ω）。

4.27RS485接口

這是開發(fā)板上的RS485總線接口，通過2個(gè)端口和外部485設(shè)備連接。即485A和485B。RS485使用差分信號(hào)傳輸，其中485A和485B兩個(gè)信號(hào)線傳輸相反的信號(hào)，這種設(shè)計(jì)使得CAN接口具有較好的抗干擾性和抗噪聲性能。RS485通信的時(shí)候，必須485A接485A，485B接485B。否則可能通信不正常，開發(fā)板自帶了終端電阻（120Ω）。

4.28RS232接口（公頭）

這是開發(fā)板上的RS232接口，通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DB9公頭和外部的串口連接。通過這個(gè)接口，我們可以連接帶有串口的電腦或者其他設(shè)備，實(shí)現(xiàn)例如串口調(diào)試、數(shù)據(jù)采集、傳感器連接等。

4.29RS232接口（公頭）

這是開發(fā)板上的RS232接口，通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DB9母頭和外部的串口連接。通過這個(gè)接口，我們可以連接帶有串口的電腦或者其他設(shè)備，實(shí)現(xiàn)例如串口調(diào)試、數(shù)據(jù)采集、傳感器連接等。

4.30USB轉(zhuǎn)串口

這是開發(fā)板板載的一個(gè)Mini USB頭，用于USB連接CH340芯片，從而實(shí)現(xiàn)USB轉(zhuǎn)TTL串口。USB轉(zhuǎn)串口通常需要在計(jì)算機(jī)上安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，以使得計(jì)算機(jī)能夠正確識(shí)別和使用該串口設(shè)備。它支持標(biāo)準(zhǔn)的串行通信協(xié)議，具有良好的兼容性和可調(diào)節(jié)的速度設(shè)置，常用于開發(fā)和調(diào)試嵌入式系統(tǒng)，提供便利的數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)調(diào)試功能。同時(shí)，此接頭也是開發(fā)板電源的主要提供口。

4.31DC_IN直流電源接口

開發(fā)板上的一個(gè)外部直流電源輸入接口（DC_IN），采用DC005接口，其尺寸為5.5mm x 2.1mm，它具有標(biāo)準(zhǔn)的圓形插頭，直徑為5.5毫米，插頭內(nèi)孔的直徑為2.1毫米。輸出范圍在DC6～12V的基本都可以來給開發(fā)板供電，在耗電比較大的情況下，比如用到屏幕和網(wǎng)口等的時(shí)候，建議使用外部電源供電，可以提供足夠的電流給開發(fā)板使用。

審核編輯 黃宇