magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

GD32® eszközök a fejlesztés indításához

endrich lidA cikksorozatunk első részeiben áttekintettük a GigaDevice GD32™ ARM® Cortex®-M3 és Cortex®-M4, a Cortex®-M23 és a RISC-V mikrokontroller-családok architektúráját, és nagyvonalakban bemutattuk a versenytársakhoz képesti előnyeiket. Ebben az írásban szeretnénk bemutatni azokat a kiértékelő és tesztpaneleket, amelyeket a fejlesztőmérnökök munkájának segítésére és a mikrokontrollerek könnyű használatbavételére, a működés tesztelésére és a megírt programok hibakeresésére készített a gyártó.

 

A hardver leírása mellett szót ejtünk a programozáshoz használható általánosan alkalmazott fejlesztőrendszerről, a CrossWorks for ARM 4.1-ről, amely a GigaDevice eszközök támogatását is magába foglaló általános platformfüggetlen fejlesztői felületet kínál a felhasználó számára. Ezzel az ismertetéssel vezetjük be a sorozat következő részének tárgyát képző mintaalkalmazást, ahol a GPIO ki- és bemenetek kezelését, LED-ek vezérlését és különböző kapcsolók állapotlekérdezésének mikéntjét mutatjuk be. A sorozat befejező, ötödik és hatodik része pedig az Endrich GmbH által fejlesztett, a GD32VF (Risc-V) architektúrán alapuló IoT egylapos számítógépét (SBC) mutatja majd be, ami átveszi a most bemutatásra kerülő kiértékelő panelek feladatát, kiegészítve az adatgyűjtéshez elengedhetetlen szenzorfunkciók és azok által gyűjtött adatok felhőalapú adatbázisba juttatásához elengedhetetlen GSM kommunikáció integrálásával.

 

endrich


A GD32® egy új, ARM® Cortex vagy RISC-V magokkal ellátott, alacsony fogyasztású, univerzális, nagy teljesítményű mikrovezérlő-család, amely integrálja a tervezés egyszerűsítéséhez és a költségtakarékos, mégis innovatív termék előállításához elvárt funkciókat. A GigaDevice szabadalmaztatott „gFlash” memóriatechnológiával kiegészítve egy komoly mikrovezérlő-vonal áll a tervezőmérnökök rendelkezésére. A GD32® sorozatú mikrokontroller használata nemcsak a fejlesztők, de a felhasználók számára is sok előnnyel szolgál. Az MCU maximális sebessége a versenytársakénál 50%-kal többet nőtt.
A kódfuttatás hatásfoka ugyanolyan órajel mellett 30-40%-kal nagyobb. Az áramfogyasztás ugyanolyan frekvencia esetén 20–30%-kal csökkent. Ezek a tulajdonságai teszik lehetővé, hogy a GD32® sorozatú GigaDevice MCU-kat alkalmazások széles spektrumán lehessen használni.
A GD32® sorozatú mikrokontrollerek teszteléséhez és a fejlesztés megkönnyítéséhez a GigaDevice különböző tudásszintű kiértékelő kártyákat és kezdőkészleteket kínál az egyszerű programozó és hibakereső moduloktól a maximális hardverkiépítésű tesztalaplapokig.

 

01 endrich

1. ábra A GD32® kontrollercsaládhoz kapható tesztkészletek

 

 

GD32® kiértékelő alaplap

A GigaDevice kiértékelő alaplapcsaládja a mikrokontroller majd minden on-chip perifériájához való egyszerű hozzáférést és a tesztelés lehetőségét biztosítja. Kapcsolatot biztosít a külvilág felé, külső felhasználói memória elérésének a lehetőségét adja, és TFT kijelzőt is tartalmaz. A GigaDevice saját GD-Link programozói és hibakereső interfésze is a kártyára került.

 

02 endrich

2. ábra A GD32150R-EVAL kiértékelő panel a GD32® Cortex®-M3 GD32150R8T6 mikrokontrollerhez

 


A GD32150R-EVAL kiértékelő panel a GD32F150R8T6 mikrokontrollert használja központi MCU-ként, és teljes fejlesztői platformot biztosít a GD32F1x0 „value line” ARM® Cortex®-M3 core sorozathoz. A panel a mikrokontroller minden perifériájához egyszerű hozzáférést biztosít.

 

03 endrich

3. ábra A GD32150R-EVAL kiértékelő készlet egyes perifériáinak hardverstruktúrája

 


Az 5 V-os energiaellátás a mini-USB interfészen keresztül valósul meg, SWD, Reset, Boot mód kiválasztó kapcsolók, felhasználói nyomógomb, LED, valamint I2C, I2S, USART, RS-485, SPI, USB interfészek és 2.2” TFT-LCD is található rajta. A HDMI-CEC csatlakozáson keresztül fogyasztói elektronikai eszközök felhasználói vezérlése valósítható meg, a beépített fotóellenállás, IR LED és fotodetektor érzékelési feladatokhoz, míg a kapacitív érintőinterfész (TSI) és a különböző gombok pedig a gép-ember kapcsolat kialakításához alkalmazhatók. Az analóg/digitális és digitális/analóg átalakítók (ADC, DAC) fizikai ki- és bemenetekként a rendezett csatlakozókon keresztül érhetők el. A hardver rendszerfeszültsége 3,3 V, amit az USB-ről érkező 5 V átalakításával a beépített DC/DC konverter szolgáltat. Egy Mini USB-kábel és a J-Link-eszköz szükséges a programok letöltéséhez. Kiválasztható a megfelelő indítási (BOOT) mód, amely történhet a rendszermemóriából, a külső felhasználói memóriából, vagy az SRAM-ból, a tápfeszültség meglétét egy LED jelzi. A főbb perifériák és interfészek hardverkialakítását az alábbi ábra foglalja össze.

 

GD32® kezdőkészlet

A GigaDevice kezdőkészlet az MCU kivezetéseihez illeszkedő csatlakozófelületeket (Extension Header) kínál a felhasználó számára a gyors prototípus csatlakoztatásához és teszteléséhez. Minden ilyen eszköz tartalmazza a GigaDevice saját GD-Link programozói és hibakereső interfészét is, amelyen keresztül USB-kábel segítségével kapcsolódhatunk a személyi számítógéphez, biztosítva ezzel a kártya tápellátását és az adatkapcsolatot is a mikrokontroller programozásához és a szoftver hibakereséséhez.

 

05 endrich

4. ábra Kezdőkészlet a GD32F170C8T6 GigaDevice GD32™ ARM® Cortex®-M3 mikrokontrollerhez

 


A következő részben bemutatásra kerülő mintaprogramhoz szükség lesz a felhasználók számára a mikrokontroller PF6 és PF7 GPIO portjain keresztül elérhető két SMD LED-re (LED1, LED2). Ezek a portok a kártya bal oldalán lévő univerzális csatlakozósoron is elérhetők, ide egy egytokos kétszínű LED anódjait, míg a GND csatlakozáshoz a közös katódot csatlakoztatjuk. Ez a LED a beépített LED1 és LED2 felhasználói világító diódákkal párhuzamosan működik majd.

 

04 endrich

5. ábra A GD32170C-START kezdőkészlet egyes hardverszekcióinak magyarázata

 

 

Fejlesztőeszközök

A GD32®-család integrálja azokat az MCU jellemzőket, amelyek lehetővé teszik a gyors, könnyű és professzionális beágyazott rendszer tervezését, és a fejlesztők kezébe ad egy megfizethető és bizonyítottan innovatív, komplex félvezetőgyártási technológián alapuló MCU eszközt. A GigaDevice számos jól ismert ARM fejlesztőrendszerhez kínál kiterjedt eszköztámogatást, például a KEIL, az IAR vagy a Rowley CrossWorks for ARM platformfüggetlen integrált fejlesztői környezethez a mikrokontrollerek programozásához, hibakereséshez és ellenőrzéshez. További népszerű, ingyenes platform a Microsoft Visual Studio Code-ra épülő PlatformIO integrált fejlesztőrendszer is.

 

06 endrich

 

CrossWorks for ARM 4.1

A népszerű ARM IDE a CrossWorks for ARM termékhez a gyártó speciális próbalicencet ajánl, a felhasználó döntheti el, hogy (30 napos) időkorlátos teljes verziót, vagy 16 kB kódméretre korlátozott, egyébként teljes funkciós, korlátlan ideig használható próbaváltozatot telepít. (A Keil MDK-ARM Lite Edition próbaváltozatként szintén rendelkezésre áll, itt 32 Kbyte a méretkorlát). A CrossWorks for ARM egy komplett C/C++ és Assembly nyelvű fejlesztőrendszer, ami sok más mellett a Cortex-M mikrokontrollerekre való fejlesztést is messzemenőkig támogatja.
A CrossStudio integrált fejlesztői környezet egy natív módon felépített IDE, amellyel szerkeszthetjük, fordíthatjuk, a mikrokontroller Flash memóriájába tölthetjük a kódot, és lehetőség van a hibakeresésre is az SWD/JTAG interfészen keresztül.

 

07 endrich


A CrossWorks csomagmenedzsere lehetővé teszi az egyes GigaDevice GD32™ ARM® Cortex® mikrokontroller-eszközökhöz szükséges könyvtárak és komponensek letöltését és rendszerbe integrálását.
A sorozat következő részében bemutatunk egy olyan mintaalkalmazást, amit a CrossWorks for ARM 4.1 fejlesztőrendszerben készítettünk, és a GD32170C-START kezdőkészlet lehetőségeit kihasználva különböző feladatokat valósítunk meg.

 

KissSzerző: Kiss ZoltánExport Igazgató, Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH

Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH
Sales Office Budapest
1191 Budapest, Corvin krt. 7–13.
Tel.: + 36 1 297 4191
E-mail: hungary@endrich.com
www.endrich.com