[embedded world 2014] Płytka uruchomieniowa XMC 2Go z mikrokontrolerem XMC1100 (Cortex-M0) – pierwsze kroki

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 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

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

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

Nazwa parametru Wartość parametru
CPU Cortex-M0
Maksymalna częstotliwość taktowania CPU 32 MHz
Pamięć Flash 64 kB
Pamięć RAM 16 kB
Peryferia 4 x 16-bitowy timer, 12-bitowy przetwornik A/C (6 kanałów), 2 x interfejs komunikacyjny USIC (UART/SPI/I2C/I2S/LIN), porty I/O, zegar RTC, generator liczb losowych
Typ obudowy VQFN
Liczba wyprowadzeń 24

 

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.