Zestawy projektowe i narzędzia ze Szwecji

Embedded Artists specjalizuje się w stosowaniu procesorów NXP, szczególnie opartych o rdzenie ARM7 TDMI, ARM926EJ-S, Cortex-M0 oraz Cortex- -M3, które nie są w Polsce zbyt popularne, co dziwi, jeśli wziąć pod uwagę stosunek ich możliwości do ceny, jaką trzeba za nie zapłacić. Przyczyna może leżeć po stronie braku prostych i tanich narzędzi, które przybliżyłyby je polskim konstruktorom. Z mitem, że nowe procesory NXP są trudne w obsłudze, z powodzeniem rozprawia się oferta Embedded Artists.

Zestawy dla procesorów LPC

Przegląd rozwiązań warto zacząć od serii LPCXpresso przeznaczonej do procesorów LPC z rdzeniem ARM. Produkt powstał dzięki współpracy firm Embedded Artists, Code Red oraz NXP. Jest to zestaw (toolchain) zawierający płytkę PCB podzieloną na dwie części - kontrolno-sterującą, zawierającą elementy niezbędne do współpracy z komputerem oraz część testową pozwalającą inżynierowi na eksplorację poznawanego mikrokontrolera.

Dostępne jest także darmowe oprogramowanie Eclipse-based IDE oraz JTAG debugger (zbędny jest oddzielny emulator). Na części testowej znajduje się procesor wraz z elementami niezbędnymi do jego uruchomienia, którego piny są wyprowadzone w formie metalizowanych otworów, co pozwala na przenoszenie sygnałów do bardziej rozbudowanych systemów i łatwe testowanie rozwiązań. Zasilanie zestawu odbywa się poprzez zewnętrzne źródło zasilania albo poprzez USB (LPC-Link).

Dostępne są płytki z układami:

• LPC1114 (symbol EA-XPR-002) - Cortex-M0, zawierający 8KB SRAM, 32KB Flash, SSP, I2C, UART, ADC,
• LPC1343 (symbol EA-XPR-001) - Cortex-M3, zawierający 8 KB SRAM, 32 KB Flash, USB 2.0, SSP, UART,
• LPC1768 (symbol EA-XPR-003) - Cortex-M3, zawierający 64 KB SRAM, 512 kB Flash, 4×UART, 3×I2C, SPI, 2×SSP, 2×CAN, PWM, USB 2.0 Device/ Host/OTG, RTC, Ethernet, I2S.

Do każdego z tych zestawów można oddzielnie dokupić płytkę prototypową (EA-XPR-020), zawierającą pola i otwory lutownicze w najpopularniejszych rozstawach układów scalonych. Dostępna jest także bogato wyposażona w elementy peryferyjne płytka bazowa (EX-XPR-021). Zawiera czujnik temperatury i przyspieszenia, potencjometr, enkoder, przyciski i joystick, diody LED, wyświetlacz OLED, najpopularniejsze interfejsy (CAN, RS232/485, USB, Ethernet 10/100-T Base) oraz konwertery I2C/SPI czy USB/UART.

Są także złącza do kart MMS/SD, złącze USB i złącze do modułów LPCXpresso. Takie wyposażenie pozwala wierzyć, że praktycznie każdy problem na tym zestawie może zostać rozpoznany, zbadany i rozwiązany - i to przy minimalnym nakładzie środków i czasu. Kolejną ciekawą grupą są zestawy nazwane przez producenta, firmę Embedded Artists, QuickStart Boards.

Cechuje je niezwykła prostota, uniwersalność oraz niski koszt. Pozwalają na niemal błyskawiczne zapoznanie się ze specyfiką określonego kontrolera oraz, co ważne w przypadku oparcia na nich rozwiązania - mogą być dostarczane bez wlutowanych złączy i pinów, co umożliwia prostą integrację płytki testowej jako "serca" gotowego urządzenia.

Dostępne są następujące wersje zestawów z procesorami na rdzeniu ARM7TDMI-S:

• LPC2106 RS232 (symbol EA-QSB-002) - zawiera 128KB Flash i 64KB RAM,
• LPC2129 CAN (symbol EA-QSB-003) - zawiera 256KB Flash, 16KB RAM oraz 2 kanały CAN,
• LPC2148 USB (symbol EA-QSB-110) - zawiera 512KB Flash, 32KB RAM, USB2.0.

Zestawy edukacyjne

Kolejną grupą produktową, na którą warto zwrócić uwagę w ofercie Embedded Artists, są zestawy edukacyjne zbudowane w oparciu o procesory firmy NXP LPC21xx z rdzeniem ARM7 TDMI. Każda z płytek wyposażona jest w wiele ciekawych układów peryferyjnych, pozwalających na stworzenie interesujących ćwiczeń i poznanie od podstaw tej rodziny mikrokontrolerów. Wszystkie zestawy mają interfejs JTAG.

Dostępne są następujące zestawy edukacyjne:

• EA-EDU-009 - jeden z najmniejszych zestawów z układem LPC2103, 32KB Flash, 8KB RAM, zawiera także LED RGB, konwerter USB/UART, 2×I2C, 2×UART, przetwornik A/C 10 bitowy, potencjometr, przycisk, wyświetlacz 7- -segmentowy 1 cyfra, PWM,
• EA-EDU-010 - zestaw edukacyjny z układem LPC2138, 512KB Flash, 32KB RAM, zawiera także diody LED, diodę LED RGB, przyciski, potencjometr, konwerter USB-UART, płytkę stykową 400 punktów, przewody do płytki połączeniowej, słuchawki z mikrofonem, złącze audio 3,5mm, złącze USB,
• EA-EDU-001 - jeden z najlepiej wyposażonych zestawów edukacyjnych z układem LPC2148. Na swoim pokładzie zawiera 512KB Flash, 40KB RAM, czujnik temperatury, silnik krokowy, wyjście analogowe, 2 potencjometry, przyciski, joystick, diody LED, matrycę LED 8×8, wyświetlacz LCD 2×16 znaków, głośnik, gniazdo kart MMC/SD, interfejs USB, konwerter USB/UART, złącza.

Jak widać, jest w czym wybierać. Jeśli jednak ktoś uznałby, że jednak jeszcze czegoś mu brakuje, producent przygotował zestaw płytek rozszerzających (Ethernet, MP3, UART oraz płytkę prototypową do zmontowania własnego układu). Na szczególną uwagę zasługuje zestaw EA-EDU-011, który umożliwia poszerzenie wszystkich płytek edukacyjnych o nowe peryferie w niezwykle prosty sposób - każda z płytek ma specjalne złącze rozszerzające oraz taśmę połączeniową.

Wystarczy ją wpiąć, a zestaw powiększy się o 16 diod LED, wyświetlacz kolorowy LCD 128×128 z kontrolą podświetlenia, 3- osiowy akcelerometr, Ethernet 10M ze złączem RJ45, modem RS232, złącze do kart mikro-SD, joystick, przyciski. Zestawy te można polecić wszystkim początkującym miłośnikom mikrokontrolerów, ponieważ prócz poznania rodziny NXP, pomagają w zapoznaniu się z podstawowymi elementami składowymi dobrego systemu. Szczególnie można je polecić do wykorzystania w pracowniach szkół profilowanych czy uczelni technicznych.

Zestawy deweloperskie OEM

Ostatnią grupą, której się przyjrzymy, są zestawy deweloperskie z płytkami OEM. Przeznaczone są dla zaawansowanych użytkowników i pozwalają na zbudowanie i przetestowanie niemal dowolnej aplikacji embedded. Zestawy mają własną dystrybucję uCLinux lub Linux dostarczaną przez NXP. Na szczególną uwagę zasługuje wyśmienity pomysł z płytkami OEM, są one zbudowane w taki sposób, że zawierają "serce" całego systemu - mikrokontroler wraz z częścią niezbędnych peryferii do komunikacji z resztą systemu - przy szczególnym nacisku na niewielkie rozmiary płytek.

Płytki są wyposażone w złącza Hirose (FX8C-100 raster 0,6mm) lub złącze krawędziowe SODIMM 0,6mm. Dzięki temu otrzymujemy gotowy moduł, który po testach i uzyskaniu stabilnego i gotowego rozwiązania możemy przenieść do urządzenia lub systemu końcowego, w którym należy jedynie przewidzieć odpowiednie miejsce i złącza.

Ma to wiele zalet: umożliwia proste programowanie i testowanie kolejnych sztuk uruchamianego systemu, co obniża zdecydowanie koszt urządzenia końcowego - nie ma potrzeby powielania projektu "serca" urządzenia, wystarczy zabezpieczenie miejsca i złączy. Szczegółowe informacje wraz z tabelą porównawczą znajdują się na stronie producenta. Najważniejsze elementy na które warto spojrzeć, to:

• EA-OEM-101 - zestaw z modułem procesora LPC2468 (ARM7TDMI-S) z szyną danych 16 bitów (EA-OEM-001), uCLinux, złącze Hirose,
• EA-OEM-204 - zestaw z modułem procesora LPC2478 (ARM7TDMI-S) z szyną danych 16 bitów (EA-OEM- 201), uCLinux, złącze Hirose, wyświetlacz QVGA, dostępny też zestaw z szyna danych 32-bitową
• EA-OEM-306- zestaw z modułem procesora LPC3152 (ARM926EJ-S), Linux.

Są to najbardziej zaawansowane zestawy o nieograniczonych wręcz możliwościach w zakresie rozwiązań embedded. Producent, prócz zaproponowania przemyślanych rozwiązań, oferuje także niezwykle wysoką jakość wykonania oraz wsparcie techniczne w postaci rozbudowanych przykładów, schematów, przykładowych rozwiązań i aplikacji - sporej bazy wiedzy. Oferta Embedded Artists ciągle się powiększa o nowe rozwiązania, jak np. rdzenie z systemem Android.

O jakości i niezawodności niechaj świadczy fakt, że produkty Embedded Artists są oficjalnie polecane i wspierane przez producenta układów LPC - firmę NXP. Nic już zatem nie stoi na przeszkodzie, by bliżej przyjrzeć się tym niesłusznie niedocenianym układom. A znajomość wyjątkowego układu w świecie zdominowanym przez Atmela czy Microchipa jest pewną zaletą. Zwłaszcza że zestawy te dostępne są już u polskiego dystrybutora - firmy TME z Łodzi.

mgr inż. Arkadiusz Węglewski
TME
www.tme.pl