Digilent Pmod i STM32 (cz. 1) – PmodLED i PmodALS

Standard interfejsów peryferyjnych firmy Digilent o nazwie Pmod zdobywa coraz szersze rynki, a złącza z nim zgodne można spotkać na coraz większej liczbie płytek ewaluacyjnych z mikrokontrolerami, mikroprocesorami, a także układami FPGA. W tym cyklu artykułów przedstawimy biblioteki napisane w języku C dla środowiska Atollic TrueSTUDIO, które spełniają rolę „driverów” ułatwiających korzystanie z kilkunastu typów modułów Pmod we współpracy z mikrokontrolerami STM32. Biblioteki były testowane na płytce KAmeleon (www.kameleonboard.org) z użyciem bibliotek STM32Cube_FW_L4.

Pmod (Peripheral Module) jest standardem złącza zaproponowanym przez firmę Digilent Inc. do komunikacji z układami peryferyjnymi. Występuje on w kilku odmianach zawierających linie GPIO i takie interfejsy komunikacyjne jak SPI, I2C, UART. W niniejszym artykule, będącym początkiem serii dotyczącej przykładów użycia modułów Pmod Digilent wraz z zestawem uruchomieniowym KAmeleon, zostaną przedstawione wybrane konfiguracje złącza, PmodLED wykorzystujący linie GPIO do sterowania diodami, a także PmodALS – moduł z czujnikiem natężenia oświetlenia.

Standard Pmod

Pmod, stworzony przez firmę Digilent, jest standardem opisującym złącza dla urządzeń peryferyjnych. Występują one w kilku wersjach różniących się liczbą linii sygnałowych i zasilania, a także typem interfejsu użytym do komunikacji. Wybrane typy złączy przedstawiono w tabelach 1-8. Rola sygnałów oznaczonych jako N/S jest zależna od konkretnego modułu. Sygnały te można wykorzystać dodatkowo jako linie sterujące lub źródła przerwań. Ponadto niektóre z sygnałów, np. CTS i RTS, mogą pełnić inne funkcje, opisane w dokumentacjach poszczególnych modułów. W przypadku interfejsu UART wszystkie sygnały oznaczone są z punktu widzenia mikrokontrolera – TX oznacza transmisję danych do modułu, a RX odbiór danych przez mikrokontroler.

Rysunek 1. Najpopularniejsze typy złącz Pmod

Typy złącza Pmod

Tabela 1. Interfejs I2C (6 pinów)

Tabela 2. Interfejs I2C (8 pinów)

Tabela 3. Interfejs SPI (6 pinów) – Typ 2

Tabela 4. Interfejs SPI (12 pinów) – Typ 2A

Tabela 5: Interfejs UART (6 pinów) – Typ 4

Tabela 6: Interfejs UART (12 pinów) – Typ 4A

Tabela 7: Interfejs GPIO (6 pinów) – Typ 1

Tabela 8: Interfejs GPIO (12 pinów)

Złącze Pmod zaimplementowane w zestawie KAmeleon

W zestawie uruchomieniowym KAmeleon znajduje się złącze Pmod z interfejsem SPI, a także sygnałami INT i Reset. Konfiguracja ta odpowiada Tabeli 4. bez połączonych pinów N/S (9 i 10). Listę wyprowadzeń mikrokontrolera podłączonych do złącza Pmod-SPI przedstawiono w Tabeli 9.

Tabela 9: Złącze Pmod-SPI zestawu KAmeleon

Rysunek 2. Złącze Pmod zestawu KAmeleon, który jest platformą testową dla bibliotek opisanych w artykule