航顺HK32F407ZGT7开发板的多功能外设助力多领域应用

HK32F407ZGT7开发板

开发板简介

这块开发板的核心，是航顺芯片F4系列中的HK32F407ZGT7。Cortex-M4内核，主频拉到168 MHz，配上1MB Flash和256KB SRAM，算得上是中高端MCU的标配。更关键的是，串口、SPI、I2C、CAN、USB、以太网这些常用外设的引脚，全部被引了出来——这意味着外接模块基本不用操心引脚冲突，自由度很高。工业控制、消费医疗、工业互联网，这些场景它都拿得下。

HK32F407ZGT7产品特性

先看看这颗芯片本身有多少料：

• 核心：ARM Cortex-M4，最高168 MHz。
• 存储：主区Flash最高1MB，外加8KB指令Cache和1KB数据Cache。片内SRAM 192KB、CCM SRAM 64KB、备份SRAM 4KB——总共260KB左右，跑复杂应用底气足。
• 通讯接口：4个USART加4个UART，3个SPI（都支持I2S），3个I2C，1个SDIO，2个CAN（支持2.0A/B），还有QSPI、USB OTG HS、以太网、DCMI、4路TFT接口。基本上主流接口一网打尽。
• 定时器：2个高级定时器（TIM1/TIM8），10个通用定时器（其中8个16位、2个32位），2个基本定时器。做电机控制或者PWM输出绰绰有余。
• DMA：2个通用双端口DMA（DMA1和DMA2），数据搬运不占CPU。
• 模拟外设：3个12位2 MSPS ADC、2个12位DAC、1个温度传感器。精度和速度都够大多数场景。
• 工作条件：温度-40°C～105°C，电压1.8V～3.6V。封装LQFP144。

开发板硬件资源介绍

开发板的硬件布局如下图所示，所有接口和元件的位置一目了然。

开发板硬件详细说明

自锁开关

这个开关控制开发板的电源通断。打开时供电，关闭时整板断电。电源指示灯会随之亮灭。调试时注意先保存数据，再操作开关，避免意外损坏外接设备。

复位按键

物理复位按钮，按下后MCU重新启动。开发调试中用来测试复位行为、恢复系统正常运行，非常实用。

用户按键

提供两个用户按键：KEY1和KEY2。其中KEY1还可以作为WAUP引脚使用。两个按键直接连接到HK32F407的IO口，方便做人机交互输入。

LED灯

板上一颗RGB彩色LED，通过调整红绿蓝三色亮度，能呈现几乎任何颜色。用来指示工作状态、调试进程、错误提示，非常直观。调试代码时靠闪灯就能快速判断程序运行情况，算是个经典技巧。

LCD液晶接口

可以用来连接野火2.8/3.2寸电阻触摸屏，或者4.3寸电容触摸屏。

外扩SRAM

板载一颗AS6C8016A-55ZIN芯片，1MB容量，16bit位宽。跑图形界面或者缓存大量数据时，这点额外空间很关键。

电容按键

非接触式按键，靠电容感应检测手指接近。防水防尘、灵敏度高、外观也整洁，消费电子和工业设备里越来越常见。

TF卡座

支持MicroSD卡，采用SDIO驱动。32GB以内的卡都能用。做数据记录、媒体存储，大容量存储需求就靠它了。

USB OTG

这个接口既可以当主机接U盘、键盘等设备，也可以当从机连电脑。一接口两用，很灵活。

主机USB

专门的USB Host接口，专门用来接U盘、打印机、键盘鼠标这类外设。

蜂鸣器

有源蜂鸣器，内部自带振荡电路，通电就响。用来做报警、提示音，简单粗暴。注意它和无源蜂鸣器的区别：无源的需要外部提供振荡信号才能发声。

摄像头接口

可外接野火OV2640/5640摄像头，用的是芯片的DCMI外设引脚。做图像采集、处理，这个口是必须的。

喇叭插座

PH2.0规格的2P母座，两脚分别是音频正差分输出SPK_P和负差分输出SPK_N。差分输出能有效降低电磁干扰和噪声，提高音频质量。外接5V喇叭就能实现音频外放。

RTC电池座

安装CR1220电池（默认已装），给MCU的备份域供电。外部断电时，备份域的数据和RTC时钟依然能保持。

电位器

1K可调电阻，旋转就能改变阻值，从而调节电流或电压。做ADC实验时，用它来改变输入电压非常方便。调音量、调亮度也都用它。

咪头

录音输入口（MIC），直接接到WM8978音频芯片的输入端，可以实现录音功能。

温度/温湿度接口

复用接口：既能接DS18B20数字温度传感器，也能接DHT11温湿度传感器。不用的时候可以把传感器拆下来用到别处，灵活。

红外接收头

可以接收市面上常见遥控器的红外信号。通过程序解码高低电平时序，就能实现红外遥控功能。

音频输出接口

浅绿色的是耳机输出口（PHONE），3.5mm标准接口。WM8978放音时插上耳机就能听。另外还有浅粉色的外部录音输入接口（LINE_IN），通过它可以实现立体声录音——而咪头只能做单声道。

音频输入接口

浅粉色接口就是LINE_IN，立体声录音入口。

以太网

板载一路以太网，PHY芯片是LAN8720A，支持10/100Mbps。能自动适配半双工/全双工，支持自动协商。底板用RMII接口连接主芯片。

下载SWD/JTAG接口

20针标准JTAG口，可以直接接DAP、JLINK或STLINK等调试器。同时HK32F407也支持SWD模式，只需要两根线（SWDIO和SWCLK），大大节约IO。强烈建议用SWD模式——效果一样，但省出来的IO可以干更多事。注意如果使用JLINK、STLINK、ULINK等支持SWD的仿真器，按SWD接法连：NRST接RST、SWCLK接TCK、GND接GND、SWDIO接TMS、3V3接VREF。

下载SWD接口

相比JTAG，SWD只用两根引脚，简化连接。效果一样，强烈建议使用SWD模式。接法同上。

EEPROM（HK24C02）芯片

板载一颗HK24C02，容量2KB（256字节），通过I2C通信。可以多次写入和擦除，适合存配置参数、设置记录等小量数据。

SPI FLASH（W25Q128）芯片

W25Q128，128Mb（16MB）串行闪存，SPI接口。支持高速读取、编程和擦除。可以存字库、用户数据。如果16MB还不够，TF卡随时顶上。

CAN接口

两个端口引出CANH和CANL。差分信号传输，抗干扰能力强。通信时必须CANH接CANH、CANL接CANL。板载120Ω终端电阻。

RS485接口

两个端口引出485A和485B。同样差分传输，抗干扰。接线必须A对A、B对B。板载120Ω终端电阻。

RS232接口（公头）

标准DB9公头，连接电脑或其他串口设备，用于串口调试、数据采集、传感器连接等。

RS232接口（母头）

标准DB9母头，功能同上。

USB转串口

板载Mini USB头，连接CH340芯片实现USB转TTL串口。需要安装驱动。支持标准串行协议，速度和兼容性都不错。同时这个接头也是开发板的主要供电口。

DC_IN直流电源接口

DC005接口，5.5mm x 2.1mm。输入DC 6～12V都可以。当用到屏幕、网口等耗电较大的外设时，建议用外部电源供电以保证足够电流。