תחילת העבודה עם tiva c סדרת tm4c123g משגר ממכשירי טקסס

כולנו מכירים את המיקרו-בקרים מבוססי ה- AVR וה- PIC שכן הם נמצאים בשימוש נרחב, אך מיקרו-בקרים מבוססי ARM הופכים פופולריים בימינו בגלל העלות והמהירות שלהם. סדרת Tiva C של טקסס אינסטרומנטס TM4C123G LaunchPad (EK-TM4C123GXL) היא אחת מהן, זהו לוח פיתוח בעלות נמוכה המבוסס על לוח הערכת ARM Coretx-M4F. הלוח האדום והמבריק והיפה הזה מרתק לעבוד רק בגלל העובדה שהוא שייך לטקסס אינסטרומנטס. ללמוד כיצד להשתמש במיקרו-בקרים של TI בהחלט יכול להיות כלי אדיר בשרוולנו מכיוון של- TI יש ממש רחב של MCU לבחירה במחיר תחרותי מאוד. בעבר כבר כיסינו לוח פופולרי אחר מ- TI - MSP430 LaunchPad ובנינו פרויקטים רבים באמצעותו.

בסדרת הדרכות זו, נלמד על TM4C123 LaunchPad וכיצד לתכנת אותו. באמצעות LaunchPad זה נוכל לעבוד עם מיקרו-בקרים מסדרת C המציעים ביצועים של 32 סיביות במהירות תפעולית של עד 180 מגה-הרץ. ההדרכות ייכתבו למתחילים מאוד בתחום האלקטרוניקה ולכן כל נושא יתוזמן כמה שיותר פריך. החומרה הנדרשת להדרכות אלו תהיה מחשב נייד וערכת הכלים לפיתוח TIVA LaunchPad עם כמה רכיבי אלקטרוניקה בסיסיים אחרים שתוכלו למצוא בקלות בחנות החומרה האלקטרונית המקומית. אז בלי שום עיכוב נוסף בואו נצלול לכלי הפיתוח ונבדוק מה כלול בתיבה וכיצד להשתמש בהם. נוכל להבהב נורית באמצעות TIVA TM4C123G בסוף הדרכה זו.

תוכן TM4C123 TIVA LaunchPad

כשאתה רוכש את כלי הפיתוח TM4C123 TIVA LaunchPad מ- TI או מכל ספק מקומי אחר, תקבל את החומרים הבאים בתיבה שלך.

• לוח פיתוח TM4C123 TIVA LaunchPad (EK-TM4C123GXL)
• ממשק איתור באגים במעגל (ICDI)
• תקע USB micro-B לכבל USB-A
• מדריך להתחלה מהירה

בואו נראה תכונות ומפרט של TM4C123 LaunchPad.

תכונות LaunchPad מסדרת TIVA C

יש שלוש גרסאות בסדרת LaunchPad של TIVA C עם מאפיינים ומפרטים שונים. לכולם מספר שונה של סיכות GPIO, מהירות, זיכרון וקישוריות. כל התכונות החשובות של לוחות TIVA שונים מושוות בטבלה הבאה:

שם MCU	תכונות
TM4C123G LaunchPad: EK-TM4C123GXL	TM4C סדרת MCU - מעבד ARM Cortex-M4 80 MHz עם נקודה צפה. 256KB פלאש, 32KB RAM, 2KB EEPROM, 2x12 סיביות 1MSPS ADC, טיימרים 6x64 סיביות ו 6x32 סיביות עד 16 תנועות PWM, 8 UART, 4 I2C, 4 SSI, 2 CAN, 1 USB H / D ממשק איתור באגים במעגל USB ממשק BoosterPack XL בעל 40 פינים הניתן לגיבוב נורית משתמש RGB, שני מתגי משתמש (יישום / התעוררות)
TM4C1294 מחובר LaunchPad: EK-TM4C1294XL	מהיר ביותר מסדרת TM4C MCU - מעבד ARM Cortex-M4 120 MHz עם נקודה צפה משולב 10/100 Ethernet MAC + PHY ופתרון יישומים מדרגי, מבוסס ענן 1MB פלאש, 256KB RAM, 6KB EEPROM, 2x12 סיביות 2MSPS ADC, 8x32 סיביות (16x16 סיביות) טיימרים עד 8 ערוצי PWM תנועתיים, 10 I2C, 8 UART, 4 QSPI, 2 CAN, 1 EPI, 1 USB H / D ממשק איתור באגים במעגל USB שני ממשקי BoosterPack XL הניתנים לגיבוב 40 פינים רשת קלט / פלט עבור לוח לחם ללא הלחמה וחיבור לוח בסיס מותאם אישית
TM4C129E Crypto Connected LaunchPad: EK-TM4C129EXL	מהיר ביותר מסדרת TM4C MCU - מעבד ARM Cortex-M4 120 MHz עם נקודה צפה משולב 10/100 Ethernet MAC + PHY ופתרון יישומים מדרגי, מבוסס ענן 1MB פלאש, 256KB RAM, 6KB EEPROM, 2x12 סיביות 2MSPS ADC, 8x32 סיביות (16x16 סיביות) טיימרים חומרת האצת קריפטו עד 8 ערוצי PWM תנועתיים, 10 I2C, 8 UART, 4 QSPI, 2 CAN, 1 EPI, 1 USB H / D ממשק איתור באגים במעגל USB שני ממשקי BoosterPack XL הניתנים לגיבוב 40 פינים רשת קלט / פלט עבור לוח לחם ללא הלחמה וחיבור לוח בסיס מותאם אישית הדגמת חיבור ענן מאובטח מחוץ לקופסה עם TI-RTOS, WolfSSL ו- Exosite

כפי שניתן לראות בטבלה לעיל, כי כל לוחות LaunchPad כוללים הדמיית לוח לתכנות וניתוח באגים, לחצני כפתור ונוריות, כמו גם מחברים המשמשים לחיבור מודולי תוסף BoosterPacks מבוססי TI, המוסיפים פונקציונליות חדשה למערכת. LaunchPad כגון קישוריות אלחוטית, נוריות LED, חיישנים ועוד.

מכל שלושת LaunchPads, מחוברים ו- Crypto מחוברים LaunchPads הם מאפיינים עצומים והם משמשים בתעשיות למחשוב בעל ביצועים גבוהים וגם שם הגדלים כמעט כפולים מ- TM4C123G LaunchPad. לכן, עבור יישומים קטנים יותר TM4C123G LaunchPad הוא הבחירה הטובה ביותר. מכאן שבסדרת הדרכות זו, נשתמש ב- TM4C123G LaunchPad כדי לחקור את כל הפונקציות של ערכת פיתוח זו.

השוואת TIVA LaunchPad עם Arduino ו- MSP430

בהדרכות קודמות השתמשנו לעתים קרובות בארדואינו וב- MSP430 Launchpad. עכשיו, בואו נראה במה הם שונים מ- TIVA LaunchPad. לכל משפחה של מיקרו-בקרים יש תכונות משותפות כמו סיכות GPIO, ADC או שניים, טיימרים וכו '. עם זאת, אופן העבודה הפנימי שלהם שונה לחלוטין מכיוון שיש להם רושמים שונים ותהליך שונה לשימוש בהם. TIVA LaunchPads הם ARM cortex M4 מבוסס 32 סיביות, ואילו ל- Arduino (atmega328) ו- MSP430 יש ארכיטקטורה שונה לחלוטין עם אוטובוס 8 סיביות. המידות של ערכות התפתחות אלה כמעט זהות אך יש להן מספר שונה של GPIO ומהירויות עיבוד. טכניקות קידוד שונות גם בכל משפחה.

הדבר המעניין הוא של- LaunchPads מבית TI יש שפה מבוססת עיבוד הדומה ל- Arduino אשר נקראת Energia שיכולה לעבוד עם LaunchPads מסדרת TIVA C.

הפעלת ובדיקת לוח הפיתוח של סדרת TIVA C TM4C123G

התמונה למטה מציגה את כל הרכיבים המשולבים ב- TIVA LaunchPad. ישנם שני מחברי USB ומתג בחירת כוח אחד. לצורך תכנות ותכונות איתור באגים, עליכם להשתמש במחבר USB שתחתיתו ניפוי באגים, הפכו גם את מתג בחירת החשמל לכיוון ניפוי באגים כדי לתכנת אותו. כמו כן, ניתן להפעיל את הלוח באמצעות מחבר זה.

לחלופין, להפעלת המיקרו-בקר תוכלו להשתמש במחבר USB שני ולבצע את מתג בחירת החשמל לכיוון המכשיר. אבל זה רק מפעיל את הלוח ולא ניתן לתכנת אותו.

לפני שמתחילים משהו, TI כבר היה מעלה תוכנית לדוגמא למיקרו-בקר TIVA שלך, אז תן לנו להפעיל את הלוח ולבדוק אם זה עובד. אז הפעל את הלוח דרך שקע ה- Micro USB וברגע שתעשה זאת, עליך להבחין בנורות ה- RGB בתחתית כפתור האיפוס בלוח שלך זוהרות לחילופין.

כעת, נעבור לסביבת התוכנה.

תוכנת תכנות (IDE) עבור TIVA LaunchPad

טקסס אינסטרומנטס מאפשרת לנו לתכנת את המיקרו-בקרים שלהם באמצעות מגוון סביבות. הרשמי הוא סטודיו מלחין הקודים הידוע בכינויו CCS. IDE נוסף הוא Keil uVision. תוכנות אלה הן בחינם, אך השימוש בהן דורש ניסיון מינימלי עם מיקרו-בקרים.

מכיוון שסדרת הדרכות זו מיועדת למתחילים מוחלטים אנו משתמשים בסביבת פיתוח אחרת בשם Energia. אנרג'יה היא קוד פתוח וסביבה חופשית המאפשרת לנו לתכנת את מיקרו-בקרים TI בקלות. המטרה העיקרית של אנרג'יה היא להפוך תכנות TI MCU לקלות כמו תכנות בארדואינו. אז אנרג'יה היא שווה ערך ל- Arduino IDE התומך במיקרו-בקרים של טקסס אינסטרומנטס. אנשים שהשתמשו בארדואינו יסכימו