Ewolucja narzędzi sprzętowych dla mikrokontrolerów

Od dłuższego już czasu zaobserwować można proces ewolucji narzędzi sprzętowych dla mikrokontrolerów. Jeszcze kilka lat temu typową sprzętową platformę ewaluacyjną tworzył zestaw składający się z płytki bogato wyposażonej w elementy peryferyjne (takie jak wyświetlacz, pamięć, układy i gniazda komunikacyjne, obwód audio in/out), zewnętrznego zasilacza i niezależnego programatora/debugera. Taka konfiguracja jest bardzo funkcjonalna – przykładowo rozbudowana płytka daje możliwość tworzenia wielu różnorodnych prototypów, natomiast programator/debuger pozwala wgrywać plik wykonywalny do masowo produkowanych urządzeń końcowych. Niestety z uwagi na wysoką cenę przedstawionego zestawu, na jego zakup mogą sobie pozwolić głównie klienci instytucjonalni np. uczelnie wyższe, czy też działy badawczo-rozwojowe firm związanych z wytwarzaniem systemów elektronicznych. Aby zwiększyć potencjalną grupę odbiorców narzędzi sprzętowych o klientów indywidualnych (w tym studentów i hobbystów) producenci mikrokontrolerów zaczęli wprowadzać do swojej oferty nowy rodzaj produktu. Są to tak zwane płytki uruchomieniowe, które wyposażone są w minimalną liczbę elementów pozwalających użytkownikowi na pracę z mikrokontrolerem (jest to oprócz mikrokontrolera przede wszystkim zintegrowany programator/debuger i blok zasilania). Dzięki bardzo przystępnej cenie zakupu płytki te stały się popularnym wśród elektroników konstruktorów narzędziem, pozwala ono bowiem tanim kosztem zapoznać się z możliwościami danej rodziny mikrokontrolerów, może również służyć do budowania systemów prototypowych, nauki programowania mikrokontrolerów, a nawet stanowić integralną część komercyjnego urządzenia.

Obecnie spora liczba firm oferuje dla swoich układów płytki uruchomieniowe. Fani mikrokontrolerów z rdzeniem Cortex-M dobrze znają płytki z serii Discovery wyposażone w układy STM32 firmy STMicroelectronics i płytki z serii FREEDOM z układami Kinetis L firmy Freescale. Popularnością cieszą się również płytki Xplained i Xplained Pro firmy Atmel, Starter Kit firmy Silicon Labs, czy też LaunchPad firmy Texas Instruments. W swojej ofercie płytki uruchomieniowe ma też firma Infineon. Podstawę porfolio tworzą dwie płytki dla mikokontrolerów XMC4500 z rdzeniem Cortex-M4 (XMC4500 Relax Kit , XMC4500 Relax Kit Lite) oraz trzy płytki dla mikrokontrolerów XMC1000 z rdzeniem Cortex-M0 (XMC1100 Boot Kit, XMC 1200 Boot Kit, XMC1300 Boot Kit).

Rys 1. Zdjęcie płytki XMC4500 Relax Kit (z prawej strony) i XMC4500 Relax Kit Lite (z lewej strony)

Rys. 2. Od lewej: zdjęcie płytki XMC1100 Boot Kit, zdjęcie płytki XMC1200 Boot Kit, zdjęcie płytki XMC1300 Boot Kit

Do oferty firmy Infineon wkrótce trafi nowa płytka uruchomieniowa o nazwie XMC 2GO (jej premiera odbędzie się podczas targów Embedded World 2014). Można powiedzieć, że stanowi ona kolejny mały krok w ewolucji narzędzi sprzętowych dla mikrokontrolerów, a jest tak za sprawą gabarytów, bowiem zgodnie z zapowiedziami producenta XMC 2GO to najmniejsza platforma ewaluacyjna dla mikrokontrolerów, jaka kiedykolwiek powstała. Jej wymiary wynoszą zaledwie 38,5 x 14 mm.

Rys. 3. Zdjęcie płytki XMC 2GO

Budowa wewnętrzna płytki XMC 2GO

XMC 2GO to płytka uruchomieniowa dla układów XMC1000. Zastosowany mikrokontroler to model z serii XMC1100. Jego parametry techniczne przedstawiono w tabeli 1.

Tab. 1. Parametry techniczne mikrokontrolera z płytki XMC 2GO