[1] Kinetis Design Studio: nowe środowisko programistyczne dla fanów mikrokontrolerów KINETIS

Gdy interfejs programistyczny został dodany do projektu, programista zmienia perspektywę na C/C++ (rysunek 4). Służy ona do pisania kodu źródłowego. Perspektywa C/C++ udostępnia następujące okna:

  • okno Project Explorer do zarządzania projektami programistycznymi i plikami projektów,
  • okno edytora do edytowania plików kodu źródłowego,
  • okno Problems z listą błędów i ostrzeżeń powstałych na skutek kompilowania i linkowania aplikacji,
  • okno Console, w którym wyświetlane są logi (np. informacje dotyczące procesu kompilacji i budowania aplikacji).

 

Rys. 4. Widok perspektywy C/C++ środowiska Kinetis Design Studio

 

Po częściowym lub całkowitym ukończeniu pracy nad pisaniem kodu źródłowego programista może uruchomić aplikację na platformie sprzętowej w celu przeanalizowania poprawności jej działania. Do tego celu służy trzecia perspektywa – Debug (rysunek 5). Udostępnia ona następujące okna:

  • okno Debug służące do kontrolowania procesu debugowania,
  • okno edytora do śledzenia na jakim etapie wykonywania kodu źródłowego jest mikrokontroler,
  • okno Problems z listą błędów i ostrzeżeń powstałych na skutek kompilowania i linkowania aplikacji,
  • okno Console, w którym wyświetlane są logi (np. informacje dotyczące procesu kompilacji i budowania aplikacji),
  • okno Memory z podglądem zawartości pamięci mikrokontrolera,
  • okno Variables do podglądu wartości typów danych używanych w kodzie źródłowym,
  • okno Breakpoints z listą pułapek (wybranych przez programistę miejsc w kodzie, na których wykonywanie aplikacji ma zostać wstrzymane),
  • okno Registers do podglądu wartości rejestrów mikrokontrolera,
  • okno Modules z listą składających się na projekt programistyczny modułów.

 

Rys. 5. Widok perspektywy Debug środowiska Kinetis Design Studio

 

Zestaw startowy: FRDM-KL25Z

Teraz przedstawimy realizację przykładowej aplikacji za pomocą Kinetis Design Studio, która zostanie zrealizowana na płytce FRDM-KL25Z.

FRDM-KL25Z należy do rodziny tanich płytek startowych z serii FREEDOM firmy Freescale. Są one wyposażone w mikrokontrolery Kinetis (modele z rdzeniem Cortex-M0+ oraz Cortex-M4). To co łączy wszystkie płytki FREEDOM to ta jedna koncepcja, według której zostały zbudowane. Polega ona na zaoferowaniu użytkownikowi w pełni funkcjonalnej (a więc nie wymagającej do pracy żadnych dodatkowych elementów), a zarazem taniej platformy uruchomieniowej i ewaluacyjnej z mikrokontrolerem. Elementami składowymi wszystkich płytek z serii FREEDOM są: mikrokontroler z rodziny Kinetis, blok zasilania, programator/debuger OpenSDA z interfejsem USB oraz pola lutownicze na złącza rozszerzeniowe zgodne z formatem Arduino.

Mając już ogólną świadomość czym jest platforma FREEDOM skupmy się teraz na modelu FRDM-KL25Z. Na płytce tej zastosowano mikrokontroler MKL25Z128VLK4 z rdzeniem Cortex-M0+. Układ może pracować z częstotliwością maksymalną 48 MHz oraz dysponuje pamięcią Flash o pojemności 128 kB i pamięcią SRAM o pojemności 16 kB. Wyposażenie mikrokontrolera obejmuje zarówno peryferia analogowe, jak też cyfrowe. Do pierwszej grupy zasobów należy 16-bitowy przetwornik A/C, 12-bitowy przetwornik C/A i komparator analogowy. Do drugiej grupy zasobów należą interfejsy komunikacyjne (SPI, I2C, UART, USB), timery z funkcją PWM, zegar RTC, interfejs dotykowy i porty wejścia/wyjścia. Wyposażenie dodatkowe płytki FRDM-KL25Z to suwak pojemnościowy, czujnik MEMS (akcelerometr MMA8451Q firmy Freescale) oraz drugie gniazdo USB, które w przeciwieństwie do pierwszego, obligatoryjnego gniazda programatora/debugera pozwala na komunikowanie się aplikacji mikrokontrolera z komputerem.

Schemat budowy płytki FRDM-KL25Z pokazano na rysunku 6. Zdjęcie prezentujące wygląd płytki oraz układ wyprowadzeń mikrokontrolera na polach lutowniczych zaprezentowano na rysunku 7.

 

 

Rys. 6. Schemat budowy płytki FRDM-KL25Z

 

 

Rys. 7. Elementy wyposażenia płytki FRDM-KL25Z

 

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.