新一代网络打印机国产主控制器：N32G457系列MCU芯片产品

网络打印机是指将内置或外置打印服务器作为独立的设备接入局域网或者Internet或者无线网，从而使打印机摆脱一直以来作为电脑外设的附属地位，使之成为物联网终端设备中的独立成员，并可实现多机联网共享打印。

图1：网络热敏打印机

01 网络打印机的组成

网络打印机广泛应用于餐饮票据、物流标签、零售门店、彩票等行业的网络打印应用场景。主要由热敏打印头及其外围电路，主控制器（ MCU ）电路，电源供电，通讯接口电路以及人机交互五大部分组成。

图2 ：网络打印机结构图

02 主流网络打印机的关键特性

a） 打印质量

打印质量是评价网络打印机的一个重要指标，打印质量的优劣主要以打印的清晰度来体现，而决定清晰度的除了打印头、热敏纸，还取决于对打印头和纸张滚动进行协调控制MCU的性能。

b） 处理速度

处理速度是评价网络打印机的一个关键指标，网络打印机的打印速度受内置处理器（MCU）处理性能、内存以及打印头的影响，目前市场上的网络打印机速度以180~200mm/s为主流。

c） 网络连接能力

物联网时代，终端需要提升网络连接能力实现资源共享，市场上常见的网络打印有有线以太网、串口、USB、蓝牙、WiFi等连接方式，不同的连接能力体现在MCU的外设丰富度以及网络处理能力上。

03 国民技术N32G457 系列MCU在网络打印机方案上解决哪些问题？

图3：基于N32G457系列MCU的网络打印机结构图

a） 提供更高的系统处理能力：采用 32 bit ARM Cortex-M4F 内核，主频高达144MHz、SRAM高达144KB，有效提升系统打印性能，支持一维码、二维码、图片、logo等打印，结合硬件级优化，打印速度得到提升。

b） 提供更广泛的连接能力：支持10/100M以太网MAC接口，同时支持传统的USB及其他常用外设接口，通过增加蓝牙、WiFi后还可以使用移动端（比如手机、PAD、柜台机）APP通过蓝牙、WiFi无线打印，全面覆盖了市场上常见的连接方式。

c） 丰富的数字/模拟接口：多达97个可复用的I/O，支持7个UART，3个SPI，4个I2C接口，同时内置12bit 5Msps的高速高精度ADC，支持最多40个模拟输入通道，片上丰富的资源支持缺纸检测、高温检测、低电量检测，支持切纸功能，支持无连接自动待机进入低功耗状态。

d） 更强的扩展能力：

■ 集成XFMC内存扩展接口，可外扩SRAM/PSRAM，缓存更多打印内容，提升打印图片、以及多人共享打印时的用户体验。

■ 集成高速QSPI接口，FLASH字库读取速度提升4倍以上（存储在外置QSPI Flash的字库信息用于支持多种文字打印，如ASCII、中文、日文、韩文等不同语言打印）。

e） 高级别版权保护机制：主控制器内置10余种硬件密码算法加速度引擎，减少固件代码开销，支持内部Flash存储加密及多用户分区功能，保护开发者固件不被窃取，同时支持整机安全启动。

04 N32G457系列MCU核心参数

N32G457系列采用 32 bit ARM Cortex-M4F内核，最高工作主频144MHz，支持浮点运算和DSP指令，集成多达512KB Flash，144KB SRAM， 4x12bit 5Msps ADC，4xOPAMP，7xCOMP，2x1Msps 12bit DAC，支持多达24通道电容式触摸按键，集成多路U（S）ART、I2C、SPI、QSPI、USB、CAN通信接口，10/100M以太网接口，数字摄像头接口，内置密码算法硬件加速引擎，具体配置如下：

图4：N32G457系列MCU产品选型表

综上，国民技术N32G457系列MCU通过提高外设接口集成度，提高处理性能，达到性能强、资源多的优异特性，通过这些特性有效提升打印性能，降低成本。同时还提供了防篡改、防抄板功能等方案级的保护能力。