開發和評估板和套件是設計工程師工具箱的重要組成部分,這些產品在微控制器(MCU)領域非常重要,可以作為了解新處理器架構和快速啟動開發的一種方式。雖然大多數電路板和套件都基于特定的MCU,并且通常針對特定的應用,例如電機控制,但飛思卡爾的Tower系統允許設計人員嘗試不同的MCU和應用。實際上,該平臺可用于開發基于觸摸的應用,電機控制系統,機器人以及許多其他應用。讓我們來看一般開發套件的目的,塔式概念,以及一些允許MCU和應用靈活性的塔式產品。
在深入了解塔式系統的細節之前,讓我們考慮一下開發產品的廣闊前景,因為關于如何開發和提供這樣的工具沒有一個正確的答案。有些套件專門開發,價格非常低。例如,意法半導體剛剛推出了其最新的套件STM32F4 Discovery Kit,幾乎任何人都可以買得起。該套件基于集成ARM Cortex-M4內核的STM32F407VGT6 MCU。該套件包括基于MEMS的運動傳感器和外圍設備,可用于音頻應用。
德州儀器(TI)在其Evalbot機器人套件中提供了一個應用專用套件的良好示例。該套件基于ARM Cortex-M3 MCU,包括一些小型電機,可通過電池供電。該套件有多個版本,基于套件中包含的一組不同的第三方軟件開發工具。
現在讓我們轉到Tower概念。塔式系統的機械基礎由飛思卡爾稱為電梯模塊的兩塊PCB組成(圖1)。電梯模塊構成模塊化系統的墻壁,多達四個MCU,微處理器或外圍模塊安裝在墻壁之間。電梯模塊處理電源和接地分配以及插入MCU和外圍模塊的主機PCI連接器。其中一個電梯墻被稱為虛擬電梯,因為它只提供接地連接和機械穩定性。功能電梯分配電源并連接四個模塊化插槽。
圖1:Tower系統可以在兩個電梯模塊之間連接基于MCU的控制器模塊和外圍板。最終,塔式系統將允許開發團隊快速配置和評估基于8位,16位和32位MCU,微處理器和數字信號控制器(DSC)的系統。在某些情況下,團隊可能會選擇在低到中等容量的應用程序中部署基于塔的設計。
Digi-Key擁有超過50種塔式產品,包括多板入門套件,特定應用板和MCU專用模塊。
S08和RS08 MCU
讓我們從頭開始更詳細地了解Tower技術,充分發掘系統的靈活性。最近推出的TWR-S08UNIV控制器模塊(圖2)是一個很好的起點。在Tower的說法中,控制器模塊是基于微處理器或MCU的板,可以作為模塊化塔式系統的核心,也可以作為獨立的開發板使用。
圖2:TWR-S08UNIV控制器模塊可以承載各種S08和RS08 MCU夾層模塊,可以用作獨立開發板或塔式系統。
TWR-S08UNIV板包含一個用于MCU模塊的子卡插槽。該板設計用于允許您使用S08或RS08 MCU系列。 8位S08系列面向低功耗應用,RS08子系列包括低引腳數MCU,內存小于16 KB。有許多S08和RS08子卡可用,例如TWR-S08DC-QG8-ND,它基于針對電池供電設備的S08QG MCU。您也可以購買TWR-S08UNIV-DEMO-ND套件,其中包括控制器板,五個S08 MCU模塊和一個RS08模塊。
電路板和演示套件都包含加速開發過程的軟件。例如,S08和RS08 MCU包括外設,如A/D轉換器和定時器/PWM模塊(TPM)。飛思卡爾包含兩者的示例代碼。
為了擴展基板的功能,有兩種選擇:使用電梯板,以便您可以以模塊化方式添加外圍板和/或通過塔式插入(TWRPI)連接器添加夾層模塊。 S08板包括五個TWRPI連接器,其中兩個可用于添加傳感器模塊。例如,TWRPI-MMA6900-ND模塊實現雙軸加速度計,而TWR-SENSOR-PAK-ND傳感器套件包括加速度計,壓力和觸摸傳感器。
擴展能力
要構建基于S08控制器板的模塊化多板塔式系統,您需要TWR-ELEV-ND電梯板包,其中包括虛擬和功能電梯板。有許多外圍板可以添加到這樣的系統中,包括TWR-LCD-ND LCD顯示板。外圍板專用于許多應用,如電機控制,無線網狀網絡,甚至是心電圖板。
“靈活”是描述塔式系統的好詞。這里提到的夾層模塊和外圍板可用于涵蓋飛思卡爾整個MCU產品組合的各種控制器板。在某些情況下,成熟的開發套件可能是使用塔式技術的最佳切入點。
例如,在飛思卡爾產品組合的頂端附近,您會發現基于ARM Cortex-M4處理器內核的Kinetis系列。 TWR-K53N512-KIT套件包括一個控制器模塊,該模塊基于今年夏天宣布的K50系列MCU,具有針對醫療應用的特定目標。該套件包括電梯板和所需的電纜。
飛思卡爾甚至擁有針對機器人技術的完整套件。 FSLBOT-ND套件包括構建小型步行機器人所需的所有組件和板(圖3)。該套件包括一個基于MCF52259 Coldfire MCU的控制器模塊,以及四個伺服電機和機器人所需的所有機械部件。
圖3:FSLBOT套件包括使用塔式系統組件構建步行機器人所需的一切。
總之,Tower系統在支持許多不同應用領域的開發方面具有獨特性,并允許設計團隊在使用相同的外設功能時在不同的MCU和微處理器系列之間進行交換。您可以輕松地比較同一應用程序中不同體系結構的功能。此外,您可以重用您在未來項目中投資的外圍功能。飛思卡爾還提供其控制器模塊的原理圖,使您可以在從原型轉向生產時輕松轉移工作。最后,飛思卡爾已將Tower系統開放給其他處理器和硬件制造商。
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