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永远的飞思卡尔——FRDM-KEAZ128评测
- [导读]
- 恩智浦与飞思卡尔完成合并后,一跃成为全球第一大的汽车电子半导体厂商,凭借着14%的比重遥遥领先着其他半导体公司。
恩智浦与飞思卡尔完成合并后,一跃成为全球第一大的汽车电子半导体厂商,凭借着14%的比重遥遥领先着其他半导体公司。据统计,一辆最新宝马7系轿车上竟使用了超过300美元的恩智浦产品,新恩智浦在全球汽车电子领域可谓独领风骚!
在两家公司未完成合并之前,恩智浦在汽车安全门禁以及汽车总线接口SOC芯片上有着领先的优势,而合并之后,飞思卡尔更是带来了汽车安全微控制器,这使得恩智浦在汽车电子市场上更是如虎添翼!开篇扯了那么多恩智浦的东西,说到底,无非也就是要引出飞思卡尔的安全汽车微控制器,这篇文章将会继续评一评永远的飞思卡尔的汽车安全微控制器开发板FRDM-KEAZ128。
初看外包装,FRDM-KEAZ128套件继续沿用Freedom开发套件一贯的风格,但细看会发现,相对于一般的Freedom开发套件,FRDM-KEAZ128套件包装要稍微长一些,这也预示着此款套件的与众不同。
土黄色的硬纸盒,抽屉式的设计,是飞思卡尔永恒的经典,抽开包装,可以惊喜地发现,FRDM-KEAZ128套件居然为用户配套了一根USB调试数据线,这在以往的Freedom开发套件中是从来没有过的。
俗话说,有得必有失,得到一根USB调试数据线的同时,FRDM-KEAZ128套件取消了为用户准备快速入门彩页。整个套件包含了一块FRDM-KEAZ128板卡以及一根数据线。
因为取消了快速入门彩页,为了照顾第一次使用Freedom板卡的用户,套件专门使用贴纸,给出了该板卡相关资料的下载地址。
在PCB的设计上,FRDM-KEAZ128开发板卡延续了Freedom的传统,通过对比可以发现,该板卡在板载传感器的搭配、元器件的布局以及板卡接口设计等方面,都与其他Freedom开发板相似,PCB焊盘的沉金工艺,更是显得高端大气上档次。
不同的是,FRDM-KEAZ128板卡要比其他的Freedom板卡长出不少,这应该也是板卡外包装比其他Freedom套件包装长的原因所在。
FRDM-KEAZ128板载资源
1) S9KEA128AMLK
2) OpenSDAv1调试下载器
3) 虚拟USB串口
4) 高速CAN和LIN SBC芯片MCZ33903
5) 圆盘电位器
6) RGB3色LED
7) 用户按键
8) CAN总线接口
9) LIN总线接口
10) Arduino UNO接口
在FRDM-KEAZ128板子的背面,所有接口的功能、引脚定义都已经用白色丝印打出,清晰明了,这样一来我们在使用的时候,就不用再去对照着硬件原理图,直接接线即可,十分方便。另外,考虑到工程师的开发桌面永远的凌乱的,板卡配置了四个橡胶垫圈,避免了短路的风险。
FRDM-KEAZ128板卡板载芯片为S9KEA128AMLK,该芯片是针对汽车市场开发Kinetis EA 系列中性能最优越的一款,其内核基于 32 位 ARM Cortex-M0+,且具有高度可扩展性。Kinetis EA 系列MCU具有极低功耗的工作状态。2.7~5.5V宽电压供电及优异的EMC/ESD兼容性,因此非常适合车身安全或汽车传感器节点的应用,如车身控制、网关模块以及车窗、天窗、车锁、座椅、后视镜控制。
S9KEA128AMLK特性
1) ARM Cortex-M0+,具备单周期32位x32位乘法器,最高频率48MHz
2) 80bit唯一标识UID
3) 一个MSCAN
4) 一个16bit ADC以及两个DAC
5) 三个灵活定时器FTM,一个周期中断定时器PIT,一个脉宽定时器PWT
6) 两个SPI,两个IIC,三个USART
7) 汽车级温度范围:-40℃~125℃
8) 宽电压工作范围:2.7V~5.5V
9) 128Kb Flash以及16kB SRAM
Kinetis EA系类MCU主要面对的是汽车级的应用,因此FRDM-KEAZ128板卡板载了一颗SBC芯片MC33903,该芯片是飞思卡尔第二代系统基础芯片系列中的一款器件,片上包含了一路CAN和两路LIN,并对外输出一路的5V LDO给MCU供电,这样一来在汽车12V系统之中,MCU或是传感器节点就可以省下一颗电压转换芯片的成本。
不过恩智浦和飞思卡尔合并之后,因为恩智浦嫡系CAN LIN系统基础芯片,如UJA1071、UJA113X或是UJA116X等SBC的存在,飞思卡尔的SBC芯片地位十分尴尬。
上电体验
FRDM-KEAZ128出厂预加载了两个例程。上电之后,通过旋转板载圆盘电位器,可以改变RGB LED的颜色和闪烁的频率速度。
按下用户按钮SW2后,板卡进入第二个例程,通过旋转板载圆盘电位器,可以改变RGB LED的亮度。
CodeWarrior软件体验
在恩智浦官网可以找到CodeWarrior软件页面,注册后NXP官方会发送一封包含下载地址的邮件。最新版本是10.6版本。值得注意的是CodeWarrior软件是收费软件,下载后可以免费评估一个月。对于KEA芯片除CodeWarrior软件,NXP(准确来说是飞思卡尔)还免费提供了S32 Design Studio以及Kinetis Design Studio两个软件的支持。这三个开发环境都是基于eclipse,所以开发界面,流程大致一样,只是针对的芯片不同,比如CodeWarrior几乎支持所有的飞思卡尔芯片,而Kinetis Design Studio仅支持Kinetis系类芯片。
CodeWarrior10.6的安装过程并不复杂,但在安装的后期,会顺带安装OpenSDAv1调试下载器的驱动和虚拟串口的驱动,此时要注意安全杀毒软件的拦截。
安装完CW10.6和相应的驱动之后,连接计算机与板卡,计算机便会自动寻找驱动。
CodeWarrior10.6开发环境中内嵌了Processor Expert处理器专家系统工具,相当于意法半导体的STM32 CUBE软件,利用PE工具可以配置MCU,快速生成代码,十分方便。
CodeWarrior软件安装完成后,可以在软件安装目录eclipse文件夹下找到cwide.exe,双击打开CodeWarrior10.6。
接下来新建一个板载工程,在CW软件的菜单栏找到File,依次单击file-> New->Bareboard Project。
接着为新建的工程命名,点击“Next”进入下一步。
紧接着选择芯片,依次点击Kinetis E Series->KEA Family->KEA128 Family->SKEA128,并点击“Next”。
在随后弹出的窗口中,勾选“OpenSDA”,并点击“Next”进入下一个设置。
在这一个页面不需太多的设置,直接点击“Next”即可。
在最后一个页面中,选中“Processor Expert”,并点击“Finish”,工程便新建完成了。
接着使用PE工具配置一个点灯程序,在菜单栏单击“Processor Expert”,并选择“Show Views”。
这时,CW环境界面会出现KEA128的组件库。
点击展开“Port I/O”组件,并右击“BitIO”,选择“Add to project”,这样就新建了一个IO口。
在KEA128的组件目录中便可以找到刚刚新建的IO口。
紧接着,双击“BitIO”组件,在弹出的窗口中可以对其进行配置。
在“Methods”选项卡中,可以配置关于此组件的函数。
右击“BitIO”组件,在选择菜单中选择“Rename Component”,可以对其重命名。
配置完成之后,点击工程组件窗口右上方的第三个按钮,便可生成代码。
接着在main.c添加LED IO口置低的代码。
点击下图所示图标,进行工程的编译。
编译完成之后,右击工程名称,单击“Debug As”并选择“Debug Configurations”进行配置。
在弹出的窗口中,选择“KEA-128 FLASH OpenSDA”,并点击“Debug”下载程序。
第一次配置后,以后下载调试程序只需单击下图的按钮便可。
下载完程序后,点击开始运行按钮,便可以观察到板子蓝色LED点亮。
小结
Freedom FRDM-KEAZ128开发平台是一种小型化、高性价比的评估和开发系统,配合Processor Expert处理器专家系统,可简化工作量,是面向Kinetis KEA系列的超高可靠性微控制器(MCU)快速设计应用原型和制作演示的理想之选。
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