Kituri de dezvoltare şi demonstrative de la Embedded Artists. De la dioda singulară LED prin sistemul LINUX…
de ing. Arkadiusz Węglewski, Transfer Multisort Elektronik
Firma Embedded Artists, ale cărei produse le analizăm astăzi în detaliu, a fost înfiinţată în anul 2000 în Suedia. Oferta acesteia cuprinde sisteme embedded create pe baza unor soluţii cât mai simple, ieftine şi eficiente. Firma furnizează şi instrumente de dezvoltare, care permit cunoaşterea noilor game ale diferitelor
procesoare, plăci OEM, care pot fi folosite pentru testare sau în produsul final, accelerând lucrările de proiectare. Embedded Artists este specializată în utilizarea procesoarelor NXP, bazate în special pe miezul ARM7TDMI, ARM926EJ-S, Cortex-M0 şi Cortex-M3, care nu sunt foarte populare în Polonia, fapt ciudat, dacă ţinem seama de raportul dintre posibilităţile şi preţul acestora. Motivul poate consta în absenţa unor instrumente simple şi ieftine care să le apropie de constructorii polonezi. Mitul conform căruia noile procesoare NXP sunt greu de utilizat este combătut cu succes prin oferta Embedded Artists.
Pentru început, vom examina seria LPCXpresso destinată procesoarelor LPC cu miez ARM.
Produsul a apărut datorită colaborării firmelor Embedded Artists, Code Red şi NXP. Este un kit (toolchain) care conţine o placă PCB divizată în două părţi – una de comandă şi control, care cuprinde elemente necesare pentru funcţionarea împreună cu un computer şi o parte de testare, ce permite inginerului explorarea microcontrolerului analizat. Este pus la dispoziţie şi programul gratuit Eclipse-based IDE şi JTAG debugger (nu este necesar un emulator separat).
Pe partea de testare se află un procesor (cu elementele necesare pentru punerea în funcţiune a acestuia), ai cărui pini ies sub formă de orificii metalizate, fapt care permite transferarea semnalelor către sisteme mai complexe şi testarea cu uşurinţă a soluţiilor tehnice.
Alimentarea kitului se realizează printr-o sursă exterioară sau prin USB (LPC-LINK).
Sunt disponibile plăci cu circuitele:
• LPC1114 (simbol EA-XPR-002) – Cortex-M0, conţine 8kB SRAM, 32kB Flash, SSP, I2C, UART, ADC;
• LPC1343 (simbol EA-XPR-001) – Cortex-M3, conţine 8kB SRAM, 32kB Flash, USB 2.0, SSP, UART;
• LPC1768 (simbol EA-XPR-003) – Cortex-M3, conţine 64kB SRAM, 512kB Flash, 4×UART, 3×I2C, SPI, 2×SSP, 2×CAN, PWM, USB 2.0 Device/Host/OTG, RTC, Ethernet, I2S.
Pentru fiecare dintre aceste kituri se poate achiziţiona separat o placă prototip (EA-XPR-020), care conţine câmpuri şi orificii de lipit în cele mai populare dispuneri ale circuitelor integrate.
Este disponibilă şi o placă de bază, echipată din belşug cu elemente periferice (EX-XPR-021).
La bordul acesteia vom găsi un senzor de temperatură, un senzor de accelerare, un potenţiometru, encoder, butoane şi joystick, diode LED, afişaj OLED, cele mai populare interfeţe (CAN, RS232/485, USB, Eternet 10/100-T Base) şi convertoare I2C/SPI şi USB/UART. De asemenea, se află conectori pentru carduri MMS/SD, conectori USB şi conectori pentru module LPCXpresso.
O asemenea dotare ne face să credem că practic orice problemă poate fi identificată, analizată şi rezolvată pe acest kit şi, în plus, cu un necesar minim de timp şi mijloace.
Următoarea grupă interesantă este cea a kiturilor denumite de producător – firma
Embedded Artists – QuickStart Boards. Sunt caracterizate de o simplitate aparte, universalitate şi cost redus. Permit cunoaşterea aproape imediată a specificului unui anumit controler şi, fapt important în cazul în care sunt folosite ca element de bază în dispozitive – pot fi furnizate fără conectoare şi pini lipiţi integraţi, ceea ce permite integrarea simplă a plăcii de test ca “inimă” a echipamentului gata de utilizare.
Sunt disponibile următoarele versiuni de kituri cu procesoare pe miez ARM7TDMI-S:
• LPC2106 RS232 (simbol EA-QSB-002) – conţine 128KB FLASH şi 64KB RAM;
• LPC2129 CAN (simbol EA-QSB-003)– conţine 256KB FLASH, 16KB RAM şi 2 canale CAN;
• LPC2148 USB (simbol EA-QSB-110) – conţine 512KB FLASH, 32KB RAM, USB2.0.
Următoarea grupă de produse din oferta Embedded Artists care merită atenţia noastră este cea a kiturilor educative realizate pe baza procesoarelor NXP LPC21xx cu miez ARM7TDMI. Fiecare dintre plăci este echipată cu mai multe periferice interesante, care permit crearea de exerciţii interesante şi cunoaşterea în profunzime a acestei game de microcontrolere.
Toate kiturile sunt prevăzute cu interfaţă JTAG.
Sunt disponibile următoarele kituri educative:
• EA-EDU-009 – unul dintre cele mai mici kituri cu circuit LPC2103, 32KB FLASH, 8KB RAM, conţine şi LED RGB, convertor USB/UART, 2×I2C, 2×UART, convertor A/D 10 bit, potenţiometru, buton, afişaj cu 7 segmente şi 1 digit, PWM;
• EA-EDU-010 – kit educativ cu circuit LPC2138, 512KB FLASH, 32KB RAM, conţine şi diode LED, diodă LED RGB, butoane, potenţiometru, convertor USB-UART, placă de contacte în 400 puncte, conductori pentru placa de conexiuni, căşti cu microfon, conector audio 3,5mm, conector USB;
• EA-EDU-001 – unul dintre cele mai bine echipate kituri educative cu circuit LPC2148.
Are la bordul său 512KB FLASH, 40KBRAM,
senzor de temperatură, motor pas cu pas, ieşire analogică, 2 potenţiometre, butoane, joystick, diode LED, matrice LED 8 × 8, afişaj LCD 2 × 16 caractere, boxă, soclu carduri MMC/SD, interfaţă USB, convertor USB/UART, conectori.
După cum se vede, avem de unde alege.
Dacă totuşi există cineva care ar considera că îi lipseşte ceva, producătorul a pregătit un set de plăci de expansiune (Ethernet, MP3, UART şi o placă prototip pentru montarea propriului circuit). O atenţie specială trebuie acordată kitului EA-EDU-011, care permite expansiunea tuturor plăcilor educative cu noi periferice într-un mod extrem de simplu – fiecare dintre plăci este prevăzută cu un conector şi bandă de conectare dedicate acestui scop. Este suficient să o fixaţi şi kitul se extinde cu: 16 diode LED, afişaj color LCD 128 × 128 cu control al luminii de fundal, accelerometru cu 3 axe, 10M Ethernet cu conector RJ45, modem RS232, conector pentru carduri uSD, joystick, butoane. Aceste kituri pot fi recomandate tuturor începătorilor pasionaţi de microcontrolere deoarece, în afară de cunoaşterea gamei NXP, ajută la familiarizarea cu elementele componente de bază ale unui
sistem bun. Ele pot fi recomandate în special pentru utilizarea în laboratoarele şcolilor de profil şi ale facultăţilor tehnice.
Ultima grupă pe care o vom examina este reprezentată de kiturile de dezvoltare cu plăci OEM.
Ele sunt destinate utilizatorilor avansaţi şi permit construirea şi testarea în detaliu a aproape oricărei aplicaţii embedded. Kiturile sunt prevăzute cu propria distribuţie uCLinux sau Linux furnizată de NXP.
O atenţie specială trebuie acordată ideii excelente a plăcilor OEM, care sunt construite astfel încât conţin “inima” întregului sistem – microcontroler şi o parte din perifericele necesare pentru comunicaţia cu restul sistemului – cu un accent special pe dimensiuni reduse ale plăcilor. Plăcile sunt prevăzute cu conectoare Hirose (FX8C-100 pas 0,6mm) sau conectoare de margine SODIMM 0,6mm. Datorită acestora, obţinem un modul gata de utilizare pe care, după teste şi obţinerea unei soluţii stabile şi gata de utilizare, îl putem transfera către un echipament sau sistem final, în care trebuie să prevedem doar locul şi conectorii corespunzători. Acest lucru are multiple avantaje: permite o programare şi testare simplă a următoarelor piese din sistemul pus în funcţiune, fapt care reduce cu mult costul echipamentului final – nu este necesară multiplicarea proiectului de „inimă” a echipamentului, este suficientă asigurarea locului şi conectorilor.
În fotografia alăturată se poate vedea un detaliu al kitului de dezvoltare cu placă OEM.
Nu voi descrie toţi parametrii acestor kituri, pentru că puteţi găsi informaţiile detaliate şi tabelul comparativ pe pagina de internet a producătorului. Voi prezenta doar cele mai importante elemente:
• EA-OEM-101 – kit cu modul de procesor LPC2468 (ARM7TDMI-S) cu magistrală de date de 16 biţi (EA-OEM-001), uCLinux, conector Hirose
• EA-OEM-204 – kit cu modul de procesor LPC2478 (ARM7TDMI-S) cu magistrală de date de 16 biţi (EA-OEM-201), uCLinux, conector Hirose, afişaj QVGA, este disponibil şi kitul cu magistrală de date de 32 biţi
• EA-OEM-306 – kit cu modul de procesor LPC3152 (ARM926EJ-S), Linux
Acestea sunt cele mai avansate kituri, cu posibilităţi nelimitate în domeniul soluţiilor embedded. Producătorul nu doar propune soluţii bine elaborate, dar şi oferă o calitate foarte înaltă a execuţiei şi asistenţă tehnică sub formă de exemple complexe, scheme, tipuri de soluţii şi aplicaţii – o bază bogată de cunoştinţe. Oferta Embedded Artists se extinde în mod continuu cu noi soluţii, ca de exemplu miezurile cu sistem Android. Calitatea şi fiabilitatea sunt atestate de faptul că produsele Embedded Artists sunt recomandate în mod oficial şi susţinute de producătorul circuitelor LPC – firma NXP.
Prin urmare, nimic nu ne mai împiedică să cunoaştem mai îndeaproape aceste sisteme, pe nedrept lipsite de aprecierea pe care o merită. Iar cunoaşterea unui circuit de excepţie într-o lume dominată de Atmel sau Microchip este cu siguranţă un avantaj. Mai ales că aceste kituri sunt deja disponibile în oferta oferta firmei TME.
Mai multe informaţii:
Transfer Multisort Elektronik
Str. B.P. Haşdeu nr. 8, Timişoara
Tel.: +40 356467401, Fax: +40 356467400
tme@tme.ro
www.tme.eu