航顺HK32F407：赋能工业打印，开启高效新纪元

在数字化与智能化浪潮下，打印机作为工业自动化与办公场景的核心设备，其市场需求持续攀升。据行业数据显示，全球工业打印机市场规模预计2025年将突破980亿美元，年复合增长率达7.5%，尤其在智能制造、物流标签、医疗票据等场景中，对高精度、高稳定性的打印控制方案需求迫切。航顺芯片凭借自主研发的HK32F407系列MCU，为打印机行业提供了一站式高性能解决方案，助力客户实现从“能用”到“好用”的跨越式升级。

?一、市场规模与增长

全球打印机市场正经历结构性变革：传统消费级打印机需求趋于饱和，而工业级、智能标签打印机因智能制造、物联网、医疗信息化等领域的推动，成为增长主力。据Grand View Research数据，工业打印机细分市场2024年规模达850亿美元，年增速超10%。航顺HK32F407凭借其高性能、低功耗特性，精准卡位这一高速赛道，成为工业打印控制领域的优选方案。

?二、市场应用

HK32F407广泛应用于打印机领域的核心场景：

• ?工业标签打印：支持高精度、高速的条形码、二维码打印，适应物流、仓储等场景的批量标签需求。?
• 医疗票据打印：通过AES256加密模块保障患者信息与处方数据安全，符合医疗行业合规要求。
• ?智能办公设备：集成USB OTG、以太网接口，实现打印机与PC、云端服务器的快速数据交互，支持远程打印与状态监控。?
• 特殊环境打印：工作温度覆盖-40℃~105℃，满足工业现场、户外作业等严苛环境需求。

?三、方案概述

航顺HK32F407打印机解决方案以Cortex-M4F内核为核心，主频高达168MHz，配备1MB Flash+192KB SRAM+64 Kbyte CCM SRAM，支持复杂打印算法与多任务并行处理。

方案架构包含：

• ?主控单元：实时调度打印任务，优化墨盒控制、走纸电机驱动等关键环节。?
• 接口扩展：集成USB OTG（480Mbps传输）、10/100M以太网、CAN总线，兼容主流外设与协议。
• ?安全防护：内置TRNG随机数生成器、AES256加密引擎，防止打印数据泄露。?
• 低功耗设计：支持睡眠、停机模式，待机功耗低至3.3μA，延长设备续航。

?四、方案核心优势

• ?高性能计算：168MHz主频+单精度浮点单元（FPU），支持高速图像处理与动态纠偏算法，提升打印精度。?
• 工业级可靠性：通过IEC 61000-4抗干扰认证，适应振动、温变等恶劣环境。
• ?开发生态完善：提供SDK、电机控制库及参考设计，代码重用率高，开发周期短。?
• 扩展性强：支持外接SD卡、摄像头（DCMI接口），实现打印内容自定义与图像扫描一体化

产品系统框图

打印机实物图

航顺HK32F407系列MCU主要规格

• ARM? Cortex?-M4 Core
• 最高时钟频率：168 MHz
• 24位System Tick计时器
• 工作温度范围：-40°C ~ 105°C
• 工作电压范围
• 双电源域：主电源 VDD为1.8 V ~ 3.6 V、备份电源VBAT为1.8 V ~ 3.6 V。
• 当主电源掉电时，RTC模块可继续工作在VBAT电源下。
• 当主电源掉电时，VBAT电源为80 Byte备份寄存器供电。
• VDD典型工作电流
• 运行（Run）模式：18.04mA@168MHz；2.63mA@16MHz
• 睡眠（Sleep）模式：12.04mA@168MHz；2.08mA@16MHz
• 停机（Stop）模式：
• Stop_MR：1.03mA
• STOP LP-FPD：9.34mA
• 存储器
• Flash存储器包括最高1 Mbyte的主区Flash，30 Kbyte的信息块。
• 当 CPU主频不高于24 MHz时，支持0等待总线周期。
• Flash具有代码安全保护功能，可分别设置读保护和写保护。
• 8 Kbyte CPU指令Cache缓存
• 1 Kbyte CPU数据Cache缓存
• 192 Kbyte片内SRAM和64 Kbyte CCM SRAM
• 80 Byte备份寄存器和4 Kbyte备份SRAM
• FSMC模块可外挂1 Gbyte NOR/PSRAM/NAND/PC Card存储器（其中，256 Mbyte的空间可以存放指令，可用于片内Cache缓存）。
• QSPI模块可外挂256 Mbyte NOR Flash存储器（可存放指令，可用于片内Cache缓存）。
• 时钟
• 外部 HSE：4 ~ 32 MHz
• 外部 LSE：32.768 kHz
• 片内 HSI时钟：64 MHz/16 MHz/8 MHz
• 片内 LSI时钟：32 kHz
• PLL输出时钟：168 MHz（最大值）
• GPIO外部输入时钟：1~42 MHz
• 复位
• 外部管脚复位
• 电源复位
• 软件复位
• 看门狗（IWDG和WWDG）定时器复位
• 低功耗管理复位
• 可编程电压检测（PVD）
• 8级检测电压门限可调
• 上升沿和下降沿检测可配置
• 通用输入输出端口（GPIO）
• 64脚封装MCU提供51个GPIO引脚，100脚封装MCU提供82个GPIO引脚，144脚封装MCU提供114个GPIO引脚
• 所有 GPIO引脚可配置为外部中断输入
• 内置可开关的上、下拉电阻
• 支持开漏（Open-Drain）输出
• 支持施密特（Schmitt）迟滞输入
• 输出驱动能力超高、高、中、低四挡可选
• 提供最高 30 mA驱动电流
• 数据通讯接口
• 4个USART
• 最多 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（仅HK32F407系列支持）
• 音视频数据接口
• 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
• TIM1/TIM8具有刹车功能和4路PWM输出，其中3路带死区互补输出
• 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
• 支持 CPU中断、DMA请求和DAC转换触发
• 红外遥控接口：配合红外 LED使用，可实现远程遥控功能。
• DMA控制器
• 2个通用双端口DMA：DMA1和DMA2
• 每个 DMA具有8个数据流，每个数据流有多达8个通道
• 支持 Timer、ADC、DAC、SPI、I2C、USART、UART等多种外设触发。
• RTC时钟计数器，配合软件记录年月日时分秒
• 片内模拟外设
• 3个12位2 MSPS ADC（单个ADC最多可支持高达19个通道；可测量16个外部信号源，2个内部信号源和VBAT通道的信号）。支持三ADC模式，采样率最高6 MSPS。
• 2个12位DAC
• 1个温度传感器
• 1个内部参考电压源
• 1个VBAT电源电阻分压器（分压器输出在片内与ADC相连，实现VBAT电源电压监控）
• ID标识
• 每颗芯片提供一个唯一的 96位ID标识
• 调试及跟踪接口
• SW-DP两线调试端口
• JTAG五线调试端口
• ARM DWT、FPB、ITM、TPIU调试追踪模块
• 单线异步跟踪数据输出接口（TRACESWO）
• 四线同步跟踪数据输出接口（TRACED[3:0]，TRACECK）
• 自定义 DBGMCU调试控制器（低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、调试及跟踪接口分配）。
• 可靠性
• 通过 CDM 1750V/LU 200mA/HBM 3500V等级测试