Mikrokontrolery Infineon XMC4500 w praktyce, część 1

Produkowane przez firmę Infineon mikrokontrolery XMC4000 (Cortex-M4) należą do najnowocześniejszych układów tego typu na rynku, a dzięki udostępnieniu przez producenta bezpłatnego, kompletnego pakietu narzędziowego – DAvE 3 – także do jednych z najwygodniejszych w praktycznym stosowaniu.

Z myślą o praktykach chcących poznać mikrokontrolery XMC4000 przygotowaliśmy kilkuodcinkowy kurs, w którym bazujemy na tanim zestawie startowym Relax Kit oraz bezpłatnym środowisku projektowym DAvE, od prezentacji którego zaczynamy.

 

 

 

Następny odcinek kursu jest dostępny tu.
Podstawowe informacje o zestawie Relax Kit firmy Infineon są dostępne tu.
Artykuł o zestawie Hexagon firmy Infineon jest dostępny tu.
Przegląd rodziny XMC4000 jest dostępny tu.

 

DAvE 3 – bezpłatny pakiet narzędziowy do tworzenia oprogramowania dla mikrokontrolerów Infineon XMC4000

W erze mikrokontrolerów przed dominacją układów z rdzeniem ARM, deweloperzy oprogramowania dla systemów wbudowanych mogli korzystać niemal wyłącznie z komercyjnych pakietów do tworzenia i rozwijania oprogramowania, udostępnianych przez producentów mikrokontrolerów, którzy opracowywali je we własnym zakresie. Każdy producent przygotowywał narzędzie dla własnych produktów. Przykładem są np. przeznaczony dla rodzin mikrokontrolerów AVR pakiet Atmel Studio firmy Atmel, dedykowany dla rodzin układów PIC pakiet MPLAB firmy Microchip, przygotowany dla wielu rodzin układów firmy Freescale pakiet CodeWarrior, czy też współpracujący z szeroką gamą układów firmy Texas Instruments pakiet Code Composer Studio.

Era mikrokontrolerów z rdzeniem ARM zapoczątkowała nową generację pakietów do tworzenia i rozwijania oprogramowania. Układy te, niezależnie od producenta, mają zbliżoną architekturę. Łączy je to, że zastosowany rdzeń pochodzi od jednej firmy – ARM. Producent projektuje swoją rodzinę mikrokontrolerów poprzez połączenie rdzenia z pamięcią i wybranymi przez siebie blokami IP, a więc peryferiami (interfejsami komunikacyjnymi, przetwornikami itp.), dzięki czemu powstaje unikalna rodzina mikrokontrolerów. Rdzeń od firmy ARM będący wspólną cechą mikrokontrolerów od różnych producentów pozwala na opracowanie jednego pakietu do tworzenia i rozwijania oprogramowania dla wszystkich tego typu układów. Pakiety te są przygotowywane przez firmy wyspecjalizowane w tworzeniu narzędzi programistycznych dla systemów wbudowanych. Dzięki temu deweloperzy oprogramowania mają obecnie często wybór: mogą używać opracowanego przez producenta pakietu dedykowanego dla rodzin mikrokontrolerów z oferty tego producenta, bądź mogą korzystać z oferowanych przez firmy zewnętrzne pakietów przeznaczonych dla rodzin mikrokontrolerów różnych producentów. Zaletą pierwszego rozwiązania jest przeważnie brak konieczności ponoszenia kosztów, gdyż pakiety producentów mikrokontrolerów są zazwyczaj udostępniane bezpłatnie w pełnej wersji. Zaletą drugiego rozwiązania jest możliwość korzystania z zaawansowanego narzędzia dla profesjonalistów, dostępność bezpłatnych wersji z ograniczeniami (czasu użytkowania lub wielkości kodu) oraz możliwość pracy z układami wielu producentów. Użytkownik, w zależności które z kryteriów jest dla niego najważniejsze (cena, funkcjonalność, liczba obsługiwanych rodzin mikrokontrolerów), może wybrać optymalny dla niego pakiet.

Zgodnie z przedstawionym powyżej panującym trendem, oprogramowanie dla mikrokontrolerów Infineon XMC4000 z rdzeniem ARM Cortex-M4 można tworzyć i rozwijać przy wykorzystaniu jednego z dostępnych pakietów komercyjnych: Embedded Workbench for ARM firmy IAR Systems, MDK-ARM firmy Keil/ARM, TrueSTUDIO firmy Atollic lub CrossWorks firmy Rowley. Rozwiązaniem alternatywnym jest dla nich autorski pakiet firmy Infineon o nazwie DAvE (Digital Application Virtual Engineer) 3. W artykule przedstawiono opis pakietu DAvE 3.

 

 

Skrótowy opis wersji pakietu DAvE i narzędzi towarzyszących

Pierwszą wersję DAvE (DAvE 1) firma Infineon stworzyła pod koniec lat 90-tych XX wieku. Następcą DAvE 1 był pakiet DAvE 2.1. W obu tych wersjach DAvE jest tylko generatorem kodu konfiguracyjnego peryferiów dla mikrokontrolerów (dla rodzin układów XC800, C166, XC166, XE166, XC2000 oraz TriCore). Dzięki graficznemu interfejsowi użytkownika (GUI – Graphical User Interface) DAvE 1 i DAvE 2.1 udostępniają graficzny model mikrokontrolera i jego peryferiów. Za jego pomocą programista konfiguruje peryferia, a następnie zgodnie z ustawieniami może wygenerować kod źródłowy w języku C. Przykładowo wygenerowane mogą zostać funkcje: do zainicjowania i konfiguracji przetwornika A/C, do wysyłania ramek komunikacyjnych w standardzie CAN.

O autorze

Szymon Panecki

SZYMON PANECKI urodził się 17 lutego 1985 roku w Milanówku. Tytuł inżyniera Elektroniki i Telekomunikacji, a następnie magistra inżyniera na Wydziale Elektroniki Politechniki Wrocławskiej uzyskał kolejno w roku 2008 i 2010. Ponadto tytuł inżyniera Informatyki na Wydziale Elektroniki Politechniki Wrocławskiej uzyskał w roku 2011.

Szymon Panecki jest doświadczonym elektronikiem-konstruktorem, który w trakcie swojej zawodowej kariery koncentruje się na definiowaniu i projektowaniu (zarówno w warstwie sprzętowej jak i programowej) systemów wbudowanych opartych na mikrokontrolerach z rdzeniem ARM od różnych producentów, w tym przede wszystkim Infineon Technologies (rodzina XMC1000 i XMC4000), STMicroelectronics (STM32 i STR7), Freescale Semiconductor (Kinetis L) oraz Silicon Labs (EFM32 i Precision32). Obszarem jego szczególnego zainteresowania są systemy wykorzystujące czujniki środowiskowe (wilgotności, ciśnienia, temperatury) oraz przemysłowe i motoryzacyjne interfejsy komunikacyjne, głównie CAN.

Szymon Panecki od wielu lat współpracuje z czasopismem “Elektronika Praktyczna” oraz portalem Mikrokontroler.pl, na łamach których publikuje liczne artykuły dotyczące swoich projektów, jak również nowości produktowych firm z branży półprzewodnikowej.