航顺 HK32F407ZGT7 芯片的开发板：多功能外设助力多领域应用

HK32F407ZGT7开发板

1.开发板简介

开发板是基于航顺芯片公司F4系列HK32F407ZGT7开发的一款开发板,Cortex-M4内核,最高主频168MHz,内置1MB Flash和256KB SRAM,串口、SPI、IIC、CAN、USB、Ethernet等外设所有对应脚全部引出,有利于外接更多模块,可广泛应用于工业控制、消费医疗和工业互联网等领域。

2.HK32F407ZGT7产品特性

·ARM® Cortex®-M4 Core 最高时钟频率:168 MHz

·存储器

* Flash存储器包括最高1 Mbyte的主区Flash

* 8 Kbyte CPU指令Cache缓存,1 Kbyte CPU数据Cache缓存

* 192 Kbyte片内SRAM、64 Kbyte CCM SRAM、4 Kbyte备份SRAM

·数据通讯接口

* 4个USART、4个UART

* 3个SPI(均支持I2S协议)

* 3个I2C

* 1个SDIO

* 2个CAN(均支持2.0A和2.0B协议)

* 1个QSPI

* 1个USB OTG HS

* 1个以太网接口

* 1个数字照相机接口(DCMI)

* 4路TFT接口

·定时器

* 2个高级定时器:TIM1/TIM8

* 10个通用定时器:TIM2～5和TIM9～14

* 8个16位通用定时器:TIM3～4和和TIM9～14

* 2个32位通用定时器:TIM2/TIM5

* 2个基本定时器:TIM6/TIM7

·DMA控制器:2个通用双端口DMA(DMA1和DMA2)

·RTC时钟计数器

·片内模拟外设

* 3个12位2 MSPS ADC单元

* 2个12位DAC

* 1个温度传感器

·工作温度范围:-40°C～105°C

·工作电压范围:1.8 V～3.6 V

·封装:LQFP144

3. 开发板硬件资源介绍

开发板硬件资源分布如图所示

4. 开发板硬件详细说明

4.1自锁开关

用于控制开发板电源供电的简单开关。打开开关时,电源通路打开,电源供应到开发板,使其运行。关闭开关时,电源通路断开,关闭整个系统。这样的开关方便开发者在需要时启动或关闭开发板,进行软件开发、硬件测试和故障排除等工作。使用时需要注意保存数据,并谨慎连接或断开其他设备,以免造成损坏。电源指示灯会随着此开关的状态而亮灭。

4.2复位按键

开发板上的复位按键是一个物理按钮,用于手动复位目标设备。按下复位按键可以重新启动设备,解决设备出现问题或崩溃的情况。它在开发和调试过程中非常有用,可以测试设备在复位状态下的行为,提供设备安全性,并用于恢复设备的正常运行。

4.3用户按键

用户按键有两个KEY1和KEY2(只有KEY1能作为WAUP引脚),可以用于人机交互的输入,这2个按键是直接连接在HK32F407的IO口上的。

4.4LED灯

开发板上的一个RGB彩色LED灯,通过调整红、绿、蓝三种颜色的亮度,可以实现几乎任何颜色的显示,从而使其成为显示彩色效果的理想选择。常用于提供直观的状态指示和用户交互。它可以表示开发板的工作状态、调试进程和错误提示,让用户更好地了解开发板的运行情况,帮助开发者进行调试和交互操作。在调试代码的时候,使用LED来指示程序状态,是非常不错的一个辅助调试方法。

4.5 LCD液晶接口

开发板上的LCD屏幕接口通常是用于连接LCD液晶显示屏,可外接野火2.8/3.2寸电阻触摸液晶屏,4.3寸电容触摸液晶屏。

4.6外扩SRAM

开发板上的外部扩展静态RAM(SRAM)芯片,型号为AS6C8016A-55ZIN,容量1MB,16bit位宽。

4.7电容按键

开发板上的电容按键是一种非接触式的按键技术,电容按键的工作原理基于电容传感,当用户的手指或带电介质靠近电容按键时,会改变电容的值,通过电容传感电路感知这种变化,并将其解释为按键操作。电容按键具有高可靠性、防水防尘、高灵敏度和外观美观等优点,在许多消费电子产品和工业设备中得到广泛应用。

4.8TF卡座

开发板上的TF卡座用于连接TF卡(也叫MicroSD卡),SDIO方式驱动,支持32G以内的SD卡包括32G,在开发板上使用TF卡座,可以与TF卡进行数据读写交互,实现大量数据存储和读取,适用于数据记录、媒体存储等应用场景,为开发板提供更大的数据存储能力。

4.9USB OTG

USB OTG接口是指它既可以做主机设备与外部USB设备进行通信和交互的接口,又可以做从机设备与外部主机设备进行通讯。

4.10主机USB

USB Host接口是指它作为主机设备与外部USB设备进行通信和交互的接口。作为主机设备,可以连接和控制多种USB外部设备,如U盘、打印机、键盘、鼠标等等。

4.11蜂鸣器

开发板上的有源蜂鸣器是一种带有内部振荡电路的蜂鸣器。它可以直接通过给予电压信号来产生声音,无需外部电路的支持。有源蜂鸣器适用于在开发板上提供简单的声音指示,例如用于提醒、警报、报警等功能。有源蜂鸣器与无源蜂鸣器不同,无源蜂鸣器没有内部振荡电路,需要外部电路提供振荡信号,以产生声音。因此,无源蜂鸣器需要更复杂的驱动电路才能发声。

4.12摄像头接口

开发板上的摄像头接口可外接野火OV2640/5640摄像头,接口使用芯片的DCMI外设引脚,用于采集图像数据并进行图像处理。

4.13喇叭插座

开发板上的喇叭插座,规格为PH2.0 母头2P,两引脚分别为音频正差分输出端SPK_P,音频负差分输出端SPK_N,这种差分输出方式有助于降低电磁干扰、噪声干扰和共模干扰的影响,提高了音频信号的传输质量。用于外接5V的喇叭,以实现音频外放功能。

4.14RTC电池座

这是MCU备份域电路(后备供电区域)的供电接口,可安装CR1220电池(默认安装了),可以用来给它的备份域电路提供电压,在外部电源断电的时候,维持备份域电路数据的存储,以及RTC的运行。

4.15电位器

开发板上的1K电位器是一种可调电阻器,阻值为1千欧姆。它通过旋转电位器来调整电阻值,用于控制电路中的电流或电压。在ADC实验的时候,就可以通过它调整ADC的输入电压,方便大家测试。常用于调节信号灯亮度、音量、对比度等功能。在电子电路原型和学习中,它是一种重要的元件,用于模拟实际应用中对电路参数的调节和控制。

4.16咪头

开发板上的录音输入口(MIC),该咪头直接接到WM8978的输入上,可以用来实现录音功能。

4.17温度/温湿度接口

这是开发板的一个复用接口,可以用来接DS18B20等数字温度传感器,也可以用来接DHT11这样的数字温湿度传感器,一个接口实现两个功能。不用的时候,大家可以拆下上面的传感器,放到其他地方去用,使用上是十分方便灵活的。

4.18红外接收头

开发板上的红外接收头,可以实现红外遥控功能,通过这个接收头,可以接受市面常见的各种遥控器的红外信号,通过程序解码模块输出的高低电平时序实现。

4.19音频输出接口

开发板上的浅绿色接口为音频输出接口(PHONE),该接口可以插3.5mm的耳机,当WM8978放音频的时候,就可以通过在该接口插入耳机,欣赏音乐。另外浅粉色接口是开发板的外部录音输入接口(LINE_IN),通过咪头我们只能实现单声道的录音,而通过这个LINE_IN,我们可以实现立体声录音。

4.20音频输入接口

开发板上的浅粉色接口是外部录音输入接口(LINE_IN),通过咪头我们只能实现单声道的录音,而通过这个LINE_IN,我们可以实现立体声录音。

4.21以太网

板载一路以太网接口,PHY芯片用LAN8720A。LAN8720A支持10/100Mbps以太网通信速率,可根据实际网络情况动态调整以太网接口的工作模式,可自动适应半双工和全双工模式,支持自动协商功能,底板使用RMII连接主芯片。

4.22下载SWD/JTAG接口

开发板上的20针标准JTAG调试口是一种用于调试和烧录嵌入式系统的通用接口标准,它是一种用于测试、调试和编程集成电路的标准接口。该JTAG口直接可以和DAP、JLINK或者STLINK等调试器(仿真器)连接,同时由于HK32F407支持SWD调试,这个JTAG口也可以用SWD模式来连接。用标准的JTAG调试,需要占用5个IO口,有些时候,可能造成IO口不够用,而用SWD则只需要2个IO口,大大节约了IO数量,但它们达到的效果是一样的,所以强烈建议仿真器使用SWD模式!(注意:如果使用JLINK、STLINK和ULINK等其它支持SWD模式的,连接按照SWD接法,对照丝印用杜邦线接,NRST对RST、SWCLK对TCK、 GND对GND、SWDIO对TMS、3V3对VREF)

4.23下载SWD接口

相比传统的JTAG接口,SWD接口使用较少的引脚,通常只需两条引脚(SWDIO和SWCLK),从而简化了连接同时减少了IO口的占用,但它们达到的效果是一样的,所以强烈建议仿真器使用SWD模式!(注意:如果使用JLINK、STLINK和ULINK等其它支持SWD模式的,连接按照SWD接法,对照丝印用杜邦线接,NRST对RST、SWCLK对TCK、 GND对GND、SWDIO对TMS、3V3对VREF)

4.24EEPROM(HK24C02)芯片

开发板上的EEPROM芯片,型号为HK24C02,容量为2KB(256字节)。通过I2C接口进行通信,允许多次对数据进行写入和擦除操作。用于存储一些小量的配置数据、参数设置和历史记录等信息,增加了设备的灵活性和可扩展性。

4.25SPI FLASH(W25Q128)芯片

开发板外扩的SPI FLASH芯片W25Q128是一款128Mb(16MB)容量的串行闪存存储器芯片,采用SPI接口连接到开发板或主控设备作为外扩存储器。它支持高速读取,可编程和擦除,为项目提供额外的存储空间和灵活性。可用于存储字库和其他用户数据,满足大容量数据存储要求。当然如果觉得16M字节还不够用,你可以把数据存放在外部TF卡。

4.26CAN接口

这是开发板上的CAN总线接口,通过2个端口和外部CAN总线连接,即CANH和CANL。CAN接口使用差分信号传输,其中CANH和CANL两个信号线传输相反的信号,这种设计使得CAN接口具有较好的抗干扰性和抗噪声性能。CAN通信的时候,必须CANH接CANH,CANL接CANL,否则可能通信不正常,开发板自带了终端电阻(120Ω)。

4.27RS485接口

这是开发板上的RS485总线接口,通过2个端口和外部485设备连接。即485A和485B。RS485使用差分信号传输,其中485A和485B两个信号线传输相反的信号,这种设计使得CAN接口具有较好的抗干扰性和抗噪声性能。RS485通信的时候,必须485A接485A,485B接485B。否则可能通信不正常,开发板自带了终端电阻(120Ω)。

4.28RS232接口(公头)

这是开发板上的RS232接口,通过一个标准的DB9公头和外部的串口连接。通过这个接口,我们可以连接带有串口的电脑或者其他设备,实现例如串口调试、数据采集、传感器连接等。

4.29RS232接口(公头)

这是开发板上的RS232接口,通过一个标准的DB9母头和外部的串口连接。通过这个接口,我们可以连接带有串口的电脑或者其他设备,实现例如串口调试、数据采集、传感器连接等。

4.30USB转串口

这是开发板板载的一个Mini USB头,用于USB连接CH340芯片,从而实现USB转TTL串口。USB转串口通常需要在计算机上安装相应的驱动程序,以使得计算机能够正确识别和使用该串口设备。它支持标准的串行通信协议,具有良好的兼容性和可调节的速度设置,常用于开发和调试嵌入式系统,提供便利的数据传输和实时调试功能。同时,此接头也是开发板电源的主要提供口。

4.31DC_IN直流电源接口

开发板上的一个外部直流电源输入接口(DC_IN),采用DC005接口,其尺寸为5.5mm x 2.1mm,它具有标准的圆形插头,直径为5.5毫米,插头内孔的直径为2.1毫米。输出范围在DC6～12V的基本都可以来给开发板供电,在耗电比较大的情况下,比如用到屏幕和网口等的时候,建议使用外部电源供电,可以提供足够的电流给开发板使用。