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Kinetis KL3x和KL4x的Freedom開發(fā)平臺——FRDM-KL46Z評測
- [導讀]
- Kinetis KL4x 系列MCU不僅具備超低功耗的性能,還包含一套豐富的模擬、通信、定時和控制外設(shè)(包含段式LCD控制器),適用于各種應(yīng)用,如電子秤、流量計、智能電表和恒溫計,該系列MCU在Kinetis L系列MCU中屬于中端水平。
多達4通道的外設(shè)和存儲器用DMA,使CPU負載更低,系統(tǒng)吞吐更快
4)信號處理能力
16位ADC,可配置分辨率、采樣時間和轉(zhuǎn)換速度/功率
集成式溫度傳感器
帶內(nèi)置6位DAC的高速比較器
支持DMA的12位DAC
5)定時器
兩個6通道和1個2通道16位低功耗定時器PWM模塊,支持DMA
兩通道32位周期中斷定時器
6)HMI接口
段式LCD接口
電容式觸摸傳感輸入支持16個外部電極和DMA數(shù)據(jù)傳輸
7)總線接口
1路USB 2.0 OTG (全速)
兩個支持DMA的I2C,速率高達1 Mbps
1個LPUART,兩個UART,支持DMA
兩個SPI,支持DMA
I2S模塊
圖2-4展示了這塊MCU的組成
圖2-4 MCU硬件結(jié)構(gòu)
2、調(diào)試下載模塊(圖2-5)
圖2-5 下載器
所有的FRDM開發(fā)板上面都會板載一個調(diào)試下載模塊,此模塊兼容目前市面上的Open-SDA仿真器,控制核心為K20系列的MCU(圖2-6) ,這個是NXP公司生產(chǎn)的基于ARM Cortex-M4內(nèi)核的微控制器,具有高速USB控制器。這款仿真器具有如下特性:
1、通過單個USB連接便可在主機和嵌入式目標處理器之間進行調(diào)試、閃存編程和串行通信
2、完全兼容第三方調(diào)試解決方案
3、開源mbed接口引導加載程序和固件應(yīng)用
如果不選擇使用板載仿真器,那么開發(fā)板在左下角處提供了一個10線的JTAG接口用于接入ARM系列的各種調(diào)試器
圖2-6 下載器MCU K20
3、人機交互模塊
人機交互模塊包含兩個部分,分別是段式LCD(圖2-7)與觸摸板(圖2-8),這兩個模塊分別連接到MCU的LCD控制器與一路I2C總線上面
圖2-7 段式LCD
圖2-8 觸摸板
4、板載傳感器
FRDM-KL46Z板載三種傳感器,分別是:
1)磁力計MAG3110(圖2-9),來自NXP公司。這個是一款小型低功耗數(shù)字3D磁傳感器,具有較寬的動態(tài)范圍,采用標準的I²C串行接口,能夠測量最高10高斯的局部磁場,輸出數(shù)據(jù)速率高達80 Hz。
圖2-9 MAG3110
2)光敏傳感器ALS-PT19-315(圖2-10),來自臺灣億光電子,這個器件能夠測量光的強度,并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率和電壓的電信號,這個器件連接到MCU的ADC接口上面
圖2-10 ALS-PT19-315
3)加速度傳感器MMA8451Q(圖2-11),這個是具有14位數(shù)據(jù)精度的低功耗三軸電容式微機械加速度傳感器,采用I²C數(shù)字輸出接口,運行頻率可達2.25 MHz
圖2-11 ALS-PT19-315
從硬件組成上面看,這塊開發(fā)板包含的模塊有使用LCD控制器的,有使用AD轉(zhuǎn)換器的,也有使用I2C接口的,確實能夠從多個方面評估主控MCU KL46Z各個方面的功能。在如此小的一塊電路板上面集成這么多的功能,可見這塊開發(fā)板的技術(shù)含量十足。
3.開發(fā)環(huán)境搭建
這一部分將介紹一下如何搭建FRDM-KL46Z的開發(fā)環(huán)境。
FRDM-KL46Z這塊開發(fā)板的開發(fā)環(huán)境主要有三種,第一種是使用NXP公司FRDM平臺的開發(fā)環(huán)境,Kinetis Design Studio (KDS);第二種是使用第三方本地開發(fā)環(huán)境,比如IAR, Keil等;第三種就是使用ARM的在線開發(fā)環(huán)境ARM mbed。在這次評測中,筆者將會使用mbed與Keil聯(lián)合進行開發(fā)。
下面先介紹一下如何在Keil下進行開發(fā)。步驟如下:
1、打開Keil uVision 5,點擊上方的Pack Installer,找到Freescale——KLxx Series,安裝右側(cè)所有的支持包,如圖3-1所示
圖3-1 安裝Keil支持包
2、下載NXP公司為Keil提供的軟件開發(fā)包(SDK),這個開發(fā)包支持幾種主流的本地開發(fā)環(huán)境,包括 Kinetis Design Studio 、Atollic,、IAR、 Keil還有 command-line GCC等。下載地址為http://www.nxp.com/zh-Hans/products/software-and-tools/run-time-software/kinetis-software-and-tools/development-platforms-with-mbed/software-development-kit-for-kinetis-mcus:KINETIS-SDK?code=KINETIS-SDK&nodeId=0152109D3F1E8C1EF7&fpsp=1&tab=Design_Tools_Tab,下載需要先注冊一個NXP的賬號,如果有以前的Freescale公司的賬號也可以,下載的界面如圖3-2所示
圖3-2 下載界面
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