- Περιεχόμενα LaunchPad TM4C123 TIVA
- Τα χαρακτηριστικά LaunchPad της σειράς TIVA C
- Σύγκριση TIVA LaunchPad με Arduino και MSP430
- Powering and Testing TIVA C series TM4C123G Development Board
- Λογισμικό προγραμματισμού (IDE) για το TIVA LaunchPad
Όλοι γνωρίζουμε τους μικροελεγκτές που βασίζονται σε AVR και PIC καθώς χρησιμοποιούνται ευρέως, αλλά οι μικροελεγκτές που βασίζονται σε ARM γίνονται δημοφιλείς σήμερα λόγω του κόστους και της ταχύτητάς τους. Το Tiva C Series TM4C123G LaunchPad της Texas Instruments (EK-TM4C123GXL) είναι ένα από αυτά, είναι ένας πίνακας ανάπτυξης χαμηλού κόστους που βασίζεται στον πίνακα αξιολόγησης ARM Coretx-M4F. Αυτή η όμορφη γυαλιστερή κόκκινη σανίδα είναι συναρπαστική για να λειτουργεί μόνο και μόνο επειδή ανήκει στην Texas Instruments. Η εκμάθηση του τρόπου χρήσης των μικροελεγκτών TI θα αποτελούσε σίγουρα ένα ισχυρό εργαλείο στο μανίκι μας, επειδή το TI έχει μια μεγάλη βεβαιότητα MCU για να διαλέξετε σε πολύ ανταγωνιστική τιμή. Έχουμε ήδη καλύψει μια άλλη δημοφιλή πλακέτα από το TI - MSP430 LaunchPad και κατασκευάσαμε πολλά έργα χρησιμοποιώντας το.
Σε αυτήν τη σειρά μαθημάτων, θα μάθουμε για αυτό το TM4C123 LaunchPad και πώς να το προγραμματίσουμε. Χρησιμοποιώντας αυτό το LaunchPad μπορούμε να συνεργαστούμε με τους μικροελεγκτές της σειράς C, οι οποίοι προσφέρουν απόδοση 32-bit με ταχύτητα λειτουργίας έως 180MHz. Τα σεμινάρια θα γραφτούν για πολύ αρχάριους στα ηλεκτρονικά και ως εκ τούτου κάθε θέμα θα ενημερωθεί όσο το δυνατόν πιο τραγανό. Το υλικό που απαιτείται για αυτά τα σεμινάρια θα ήταν ένας φορητός υπολογιστής και το TIVA LaunchPad Development Toolkit με λίγα άλλα βασικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα που μπορείτε εύκολα να βρείτε στο τοπικό κατάστημα υλικού ηλεκτρονικών ειδών. Έτσι, χωρίς περαιτέρω καθυστέρηση, ας δούμε το Εργαλείο ανάπτυξης και να δούμε τι περιλαμβάνεται στο κουτί και πώς να τα χρησιμοποιήσουμε. Θα μπορούμε να αναβοσβήνουμε ένα LED χρησιμοποιώντας το TIVA TM4C123G στο τέλος αυτού του σεμιναρίου.
Περιεχόμενα LaunchPad TM4C123 TIVA
Όταν αγοράζετε το TM4C123 TIVA LaunchPad Development Tool από την TI ή οποιονδήποτε άλλο τοπικό προμηθευτή, θα λάβετε τα ακόλουθα υλικά στο κουτί σας.
- TM4C123 TIVA LaunchPad Development Board (EK-TM4C123GXL)
- Ενσωματωμένη διεπαφή εντοπισμού σφαλμάτων εντός κυκλώματος (ICDI)
- Βύσμα USB micro-B σε καλώδιο USB-A
- Οδηγός γρήγορης εκκίνησης
Ας δούμε Χαρακτηριστικά και προδιαγραφές του TM4C123 LaunchPad.
Τα χαρακτηριστικά LaunchPad της σειράς TIVA C
Υπάρχουν τρεις παραλλαγές στη σειρά TIVA C LaunchPad με διαφορετικές δυνατότητες και προδιαγραφές. Όλα έχουν διαφορετικό αριθμό καρφίτσες GPIO, ταχύτητα, μνήμη και συνδεσιμότητα. Όλα τα σημαντικά χαρακτηριστικά των διαφόρων πινάκων TIVA συγκρίνονται στον παρακάτω πίνακα:
|
Όνομα MCU |
Χαρακτηριστικά |
|
TM4C123G LaunchPad: EK-TM4C123GXL |
|
|
TM4C1294 Connected LaunchPad: EK-TM4C1294XL |
|
|
TM4C129E Crypto Connected LaunchPad: EK-TM4C129EXL |
|
Όπως μπορείτε να δείτε στον παραπάνω πίνακα ότι όλες οι πλακέτες LaunchPad διαθέτουν ενσωματωμένη προσομοίωση για προγραμματισμό και εντοπισμό σφαλμάτων κώδικα, κουμπιά και LED, καθώς και υποδοχές που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση μονάδων plug-in BoosterPacks που βασίζονται σε TI, οι οποίες προσθέτουν νέα λειτουργικότητα στο LaunchPad όπως ασύρματη συνδεσιμότητα, LED, αισθητήρες και άλλα.
Και από τα τρία LaunchPads, Connected και Crypto συνδεδεμένα LaunchPads είναι τεράστιες δυνατότητες και χρησιμοποιούνται σε βιομηχανίες για υπολογισμούς υψηλής απόδοσης και επίσης υπάρχουν μεγέθη σχεδόν διπλάσια από το TM4C123G LaunchPad. Έτσι, για μικρότερες εφαρμογές το TM4C123G LaunchPad είναι η καλύτερη επιλογή. Ως εκ τούτου, σε αυτήν τη σειρά μαθημάτων, θα χρησιμοποιήσουμε το TM4C123G LaunchPad για να διερευνήσουμε όλες τις λειτουργίες αυτού του κιτ ανάπτυξης.
Σύγκριση TIVA LaunchPad με Arduino και MSP430
Σε προηγούμενα μαθήματα, χρησιμοποιήσαμε συχνά το Arduino και το MSP430 Launchpad. Τώρα, ας δούμε πώς διαφέρουν από το TIVA LaunchPad. Κάθε οικογένεια μικροελεγκτών έχει ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά όπως καρφίτσες GPIO, ADC ή δύο, χρονόμετρα κ.λπ. Ωστόσο, ο τρόπος που λειτουργούν εσωτερικά είναι εντελώς διαφορετικός, επειδή έχουν διαφορετικούς καταχωρητές και διαφορετική διαδικασία για τη χρήση τους. Τα TIVA LaunchPads είναι μικροελεγκτές 32-bit με βάση το ARM Cortex M4, ενώ το Arduino (atmega328) και το MSP430 έχει εντελώς διαφορετική αρχιτεκτονική με 8-bit bus. Οι διαστάσεις αυτών των κιτ ανάπτυξης είναι σχεδόν ίδιες αλλά έχουν διαφορετικό αριθμό GPIO και ταχύτητες επεξεργασίας. Οι τεχνικές κωδικοποίησης είναι επίσης διαφορετικές σε κάθε οικογένεια.
Ενδιαφέρον είναι ότι τα LaunchPads από την TI έχουν μια γλώσσα που βασίζεται σε επεξεργασία παρόμοια με το Arduino, το οποίο ονομάζεται Energia, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει με τη σειρά TIVA C LaunchPads.
Powering and Testing TIVA C series TM4C123G Development Board
Στην παρακάτω εικόνα εμφανίζονται όλα τα ενσωματωμένα στοιχεία του TIVA LaunchPad. Υπάρχουν δύο υποδοχές USB και ένας διακόπτης επιλογής τροφοδοσίας. Για σκοπούς προγραμματισμού και εντοπισμού σφαλμάτων, πρέπει να χρησιμοποιήσετε την υποδοχή USB με γραμμένο το εντοπισμό σφαλμάτων, επίσης, κάντε το διακόπτη επιλογής τροφοδοσίας προς το σφάλμα για προγραμματισμό. Επίσης, μπορείτε να τροφοδοτήσετε την πλακέτα χρησιμοποιώντας αυτόν τον σύνδεσμο.
Εναλλακτικά, για την τροφοδοσία του μικροελεγκτή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη δεύτερη θύρα USB και να κάνετε τη λειτουργία επιλογής εναλλαγής προς τη συσκευή Αλλά αυτό θα ενεργοποιήσει μόνο τον πίνακα και δεν μπορεί να προγραμματιστεί.
Πριν ξεκινήσετε οτιδήποτε, η TI θα είχε ήδη ανεβάσει ένα δείγμα προγράμματος στον TIVA Microcontroller σας, οπότε ας ενεργοποιήσουμε τον πίνακα και να ελέγξουμε εάν λειτουργεί. Τροφοδοτήστε λοιπόν την πλακέτα μέσω της υποδοχής micro USB και μόλις το κάνετε, θα πρέπει να παρατηρήσετε εναλλακτικά ότι οι λυχνίες LED RGB στο κάτω μέρος του κουμπιού Reset του πίνακα σας ανάβουν εναλλακτικά.
Τώρα, ας προχωρήσουμε στο Περιβάλλον Λογισμικού.
Λογισμικό προγραμματισμού (IDE) για το TIVA LaunchPad
Η Texas Instruments μας επιτρέπει να προγραμματίζουμε τους Μικροελεγκτές τους μέσα από μια ποικιλία Περιβαλλόντων. Το επίσημο είναι το Code Composer Studio που είναι κοινώς γνωστό ως CCS. Ένα άλλο IDE είναι το Keil uVision. Αυτά τα λογισμικά είναι δωρεάν, αλλά η χρήση αυτών απαιτεί ελάχιστο επίπεδο εμπειρίας με τους μικροελεγκτές.
Δεδομένου ότι αυτή η σειρά μαθημάτων απευθύνεται σε απόλυτους αρχάριους , χρησιμοποιούμε ένα άλλο περιβάλλον ανάπτυξης που ονομάζεται Energia. Το Energia είναι ένα ανοιχτό περιβάλλον και ελεύθερο περιβάλλον που μας επιτρέπει να προγραμματίζουμε εύκολα τους μικροελεγκτές TI. Ο κύριος στόχος της Energia είναι να κάνει τον προγραμματισμό TI MCU's τόσο εύκολο όσο ο προγραμματισμός στο Arduino. Έτσι το Energia είναι ένα ισοδύναμο για το Arduino IDE που υποστηρίζει τους μικροελεγκτές Texas Instruments. Οι άνθρωποι που έχουν χρησιμοποιήσει το Arduino θα συμφωνήσουν