TI MCU Developing. Part -1: MCU Guide
Дисклеймер: Данная статья представляет собой коллекцию картинок и ссылок на каталоги и является базовой для последующих статей.
Разработка на микроконтроллерах Texas Instruments. Часть -1: Обзор микроконтроллеров TI
Решив после ARM Event перейти на с «ущербного AVR» на «TI ARM», я занялся серьезной подготовкой.
Перед тем, как броситься в омут, необходимо осмотреть номенклатуру процессоров, которые предлагает TI. Что-то было услышано с семинара(например Concerto или TIVA), с чем-то стоило повнимательнее ознакомиться.
Под катом полезные ссылки, много картинок из pdf и немного лирики
Немного лирики по поводу моей основательной подготовки.
Начну с того, что ранее я уже предпринимал попытку с наскока начать программировать TI — я купил часы ezChronos. Это отладочный комплект, состоящий из usb-свистка на 433МГц, USB отладчика и самих часов, внутри которых CC430F6137 со встроенным приемопередатчиком на 433МГц, LCD, датчик давления, датчик температуры. И все в виде часов. С наскоку не получилось, по многим причинам. Основная — я писал проект на AVR и было не до новой платформы. Впрочем, я и прикидывал, что часы будут «прозапас»
Во-вторых, после многосуточноготакинезаставления отладчика нормально интегрироваться с Eclipse а также знакомства с официальным Code Composer Studio v5 я принял решение его купить. Да, это стоит $750, да, на торрентах есть ломаные версии, но я — организация, так что НАДО.
Во-третьих, я закупил пару отладочных плат MSP430 launchpad и несколько TIVA-C отладочных плат на TM4C123 — с крутым фаршем. Под них уже делаются печатные платы некоторых шилдов, одни из них — измерительный шилд под трехфазку и GSM шилд.
Историческая справка: У меня уже пылятся купленные/халявные — STM8-Discovery, STM32-Discovery, Raspberry Pi, Altera FPGA, Xilinx FPGA 1200k cells… Про кучу в том числе самодельных Arduino вообще молчу :)
Наконец, я отдал задание поставить процессор в продакшн-версию нашего будущего контроллера, так что Обратного пути нет :) В итоге, в продакшене у меня два процессора — сс430 и tm4c.
Теперь по делу. Мы не будем затрагивать микропроцессоры, поскольку это весьма специфичная область.
На сайте, разделение микроконтроллеров идет следующим образом:
Из картинки можно понять, что у TI нет 8-разрядных микроконтроллеров. Все, хватит.
Идеальный микроконтроллер для систем, от которых требуется сверхдлительная работа от батарей — потребление контроллера зачастую меньше, чем ток саморазряда батареи, что предполагает сроки работ вплоть до 20 лет.
Это могут быть медицинские сенсоры, системы сбора данных, контроллеры умных сетей и многое другое.
Более подробно об этих микроконтроллерах описано в MSP430 Selection Guide
Из приведенной картинки обратим внимание на серию G — это те самые DIP-контроллеры на MSP430 launchpad.
Отдельно, в дальнейшем будем глубоко изучать эти контроллеры, заметим серию сс430. Это т.н. SoC — система на кристалле. В один небольшой корпус, помимо самого контроллера MSP430 серии F поместили субГигагерцовый RF-модуль, для которого требуется лишь кварц и согласование с антенной. Именно контроллер cc430 стоит в упомянутых часах:
Микроконтроллеры C2000
Позиционируются как 32-разрядные контролеры реального времени на базе проверенного временем ядра C28.
Их существует несколько серий:
это решения формата low-cost, с частотой ядра до 90МГц. Особенностью процессоров Picolo является аппаратный блок VCU — Vitebri Control Unit — Блок, позволяющий производить аппаратное декодирование Витебри. Кроме этого, он умеет делать всякие CRC и тому подобное.
Стоимость начинается от $1.85 за ядро с фиксированной точкой и от $4.95 за максимальный набор.
это высокопроизводительные решения с частотой ядра до 300МГц. FPU содержит блок деления и возведения в степень, а также FFT и IIR акселераторы. На сайте TI они идут уже как Digital Signal Controllers, что определяет их назначение.
Стоимость от $8 до $25.
Микроконтроллеры, сочетающее в себе ядро реального времени C28, нацеленное на управление и ядро Cortex-M3, нацеленное на интерфейсы и взаимодействие. Ядра достаточно шустрые — до 150МГц для C28(причем в нем присутствует полный фарш в плане FPU), и до 125МГц для Cortex-M3. Тут тоже не стали никого обеднять — и Ethernet MAC и куча UART-ов, SPI, I2C и прочее. К слову, на том ARM event я щупал отладочную плату именно с этим камнем. Думаю, впоследствии мы их затронем поближе.
Средние цены:
F28M35Hx 150МГц / 75МГц, до 1Мб Flash, 132KB RAM, Ethernet, USB (OTG), SPI, SCI, CAN, I2C, McBSP $11.76
F28M35Mx 75МГц / 75МГц, до 1Мб Flash, 132KB RAM, Ethernet, USB (OTG), SPI, SCI, CAN, I2C, McBSP $9.12
F28M35Ex 60МГц / 60МГц, до 1Мб Flash, 132KB RAM, Ethernet, USB (OTG), SPI, SCI, CAN, I2C, McBSP $6.71
F28M36Px 150МГц/75МГц, до 1Мб Flash, 232KB RAM, Ethernet, USB (OTG), SPI, SCI, CAN, I2C, McBSP $15.65
В настоящий момент существуют и выпускаются только «два» микроконтроллера серии TIVA-C — в прошлом — Stellaris (исправленное и дополненное)
TM4C123
Это нацеленный на коммуникации контроллер, имеющий «среднее» по скорости ядро — 80МГц и его основные фишки это — тонна интерфейсов, из которых стоит отметить USB OTG Full Speed, CAN и 12-bit АЦП
Его стоимость в России от $9 до $14 в зависимости от требуемого количества.
TM4C129 — Первые Cortex-M4 c Ethernet MAC+PHY!(Да-да, PHY!)
до 1 МБайт Flash 256 Кбайт RAM, Драйвер LCD, шифрование и многое другое представленное на диаграмме.
С Datasheet все сложно — требуется NDA, чтобы его получить. Умные головы вовсе сетуют на американские стандартны в блоках шифрования и опасаются что оно и вовсе не дойдет до определенных стран.
Со стоимостью все еще хуже — Старт продаж TM4C129 на самом деле еще не начался — TI предлагает приобрести XM4C129 — буквой X обозначаются контроллеры серии eXperimental. Финальные контроллеры ждем на днях.
Hercules Cortex-
микроконтроллеры, сертифицированные для особо критичных систем, представлены тремя линейками контроллеров:
TMS470M, TMS570 и RM4x. Главная их особенность — это соответствие стандарту IEC61508/SIL3(Safety Integrity Level 3 (SIL4 is Max)) — Стандарту, определяющему надежность устройства и гарантирующую определенную степень вероятности ошибок. Достигается это встроенными в контроллеры системами безопасности, например такими как самотестирование процессора и оперативной памяти, наличие системы коррекции ошибок (ECC) и контроля четности.
TMS470M-
Одноядерные low-costмикроконтроллеры Cortex-M3 с частотой ядра до 80МГц, предназначенные для небольших, но важных важных систем автоматизации. В отличие от описанных ниже серий имеет все описанные выше блоки защит, но не имеет официальной сертификации SIL3
Стоимость контроллера: от $8.
TMS570 —
Первые процессоры Cortex-R4F с FPU, соответствующие упомянутому выше стандарту.
Это двух-ядерные процессоры, с частотой ядра до 180МГц, предназначенные для систем управления электроприводом.
Стоимость:
TMS5703137 — $34 (farnell)
Серия RM4x
Эти двухядерные микроконтроллеры Cortex-R4F с частотой ядра до 220МГц, предназначены для создания производительных систем промышленной и медицинской автоматики.
Стоимость(farnel):
RM42L — $12
RM48L — $35
На сегодня это все. В следующий раз будем ставить CCS на Ubuntu и разбираться в ее компонентах!
Разработка на микроконтроллерах Texas Instruments. Часть -1: Обзор микроконтроллеров TI
Решив после ARM Event перейти на с «ущербного AVR» на «TI ARM», я занялся серьезной подготовкой.
Перед тем, как броситься в омут, необходимо осмотреть номенклатуру процессоров, которые предлагает TI. Что-то было услышано с семинара(например Concerto или TIVA), с чем-то стоило повнимательнее ознакомиться.
Под катом полезные ссылки, много картинок из pdf и немного лирики
Немного лирики по поводу моей основательной подготовки.
Начну с того, что ранее я уже предпринимал попытку с наскока начать программировать TI — я купил часы ezChronos. Это отладочный комплект, состоящий из usb-свистка на 433МГц, USB отладчика и самих часов, внутри которых CC430F6137 со встроенным приемопередатчиком на 433МГц, LCD, датчик давления, датчик температуры. И все в виде часов. С наскоку не получилось, по многим причинам. Основная — я писал проект на AVR и было не до новой платформы. Впрочем, я и прикидывал, что часы будут «прозапас»
Во-вторых, после многосуточноготакинезаставления отладчика нормально интегрироваться с Eclipse а также знакомства с официальным Code Composer Studio v5 я принял решение его купить. Да, это стоит $750, да, на торрентах есть ломаные версии, но я — организация, так что НАДО.
Во-третьих, я закупил пару отладочных плат MSP430 launchpad и несколько TIVA-C отладочных плат на TM4C123 — с крутым фаршем. Под них уже делаются печатные платы некоторых шилдов, одни из них — измерительный шилд под трехфазку и GSM шилд.
Историческая справка: У меня уже пылятся купленные/халявные — STM8-Discovery, STM32-Discovery, Raspberry Pi, Altera FPGA, Xilinx FPGA 1200k cells… Про кучу в том числе самодельных Arduino вообще молчу :)
Наконец, я отдал задание поставить процессор в продакшн-версию нашего будущего контроллера, так что Обратного пути нет :) В итоге, в продакшене у меня два процессора — сс430 и tm4c.
Теперь по делу. Мы не будем затрагивать микропроцессоры, поскольку это весьма специфичная область.
На сайте, разделение микроконтроллеров идет следующим образом:
Из картинки можно понять, что у TI нет 8-разрядных микроконтроллеров. Все, хватит.
Начнем с MSP430
Я уверен, многие знают про этот микроконтроллер гораздо больше меня. В целом — 16-разрядные низкопроизводительные микроконтроллеры, известные тем, что имеют чрезвычайно низкое потребление.Идеальный микроконтроллер для систем, от которых требуется сверхдлительная работа от батарей — потребление контроллера зачастую меньше, чем ток саморазряда батареи, что предполагает сроки работ вплоть до 20 лет.
Это могут быть медицинские сенсоры, системы сбора данных, контроллеры умных сетей и многое другое.
Более подробно об этих микроконтроллерах описано в MSP430 Selection Guide
Из приведенной картинки обратим внимание на серию G — это те самые DIP-контроллеры на MSP430 launchpad.
Отдельно, в дальнейшем будем глубоко изучать эти контроллеры, заметим серию сс430. Это т.н. SoC — система на кристалле. В один небольшой корпус, помимо самого контроллера MSP430 серии F поместили субГигагерцовый RF-модуль, для которого требуется лишь кварц и согласование с антенной. Именно контроллер cc430 стоит в упомянутых часах:
Микроконтроллеры C2000
Позиционируются как 32-разрядные контролеры реального времени на базе проверенного временем ядра C28.
Их существует несколько серий:
Picolo C38 MCU -
это решения формата low-cost, с частотой ядра до 90МГц. Особенностью процессоров Picolo является аппаратный блок VCU — Vitebri Control Unit — Блок, позволяющий производить аппаратное декодирование Витебри. Кроме этого, он умеет делать всякие CRC и тому подобное.
Стоимость начинается от $1.85 за ядро с фиксированной точкой и от $4.95 за максимальный набор.
Delfino C28 Series -
это высокопроизводительные решения с частотой ядра до 300МГц. FPU содержит блок деления и возведения в степень, а также FFT и IIR акселераторы. На сайте TI они идут уже как Digital Signal Controllers, что определяет их назначение.
Стоимость от $8 до $25.
Concerto C28+CotexM3 Series -
Микроконтроллеры, сочетающее в себе ядро реального времени C28, нацеленное на управление и ядро Cortex-M3, нацеленное на интерфейсы и взаимодействие. Ядра достаточно шустрые — до 150МГц для C28(причем в нем присутствует полный фарш в плане FPU), и до 125МГц для Cortex-M3. Тут тоже не стали никого обеднять — и Ethernet MAC и куча UART-ов, SPI, I2C и прочее. К слову, на том ARM event я щупал отладочную плату именно с этим камнем. Думаю, впоследствии мы их затронем поближе.
Средние цены:
F28M35Hx 150МГц / 75МГц, до 1Мб Flash, 132KB RAM, Ethernet, USB (OTG), SPI, SCI, CAN, I2C, McBSP $11.76
F28M35Mx 75МГц / 75МГц, до 1Мб Flash, 132KB RAM, Ethernet, USB (OTG), SPI, SCI, CAN, I2C, McBSP $9.12
F28M35Ex 60МГц / 60МГц, до 1Мб Flash, 132KB RAM, Ethernet, USB (OTG), SPI, SCI, CAN, I2C, McBSP $6.71
F28M36Px 150МГц/75МГц, до 1Мб Flash, 232KB RAM, Ethernet, USB (OTG), SPI, SCI, CAN, I2C, McBSP $15.65
ARM контроллеры от TI
Рекомендую пролистать ARM Processors Selection Guide за 2Q, 2013 для полной картины. Здесь же упомяну только «особые» камниCortex-M4 TIVA Series
Про них я писал в отчете с ARM Event, поэтому расписывать принадлежности серий не буду.В настоящий момент существуют и выпускаются только «два» микроконтроллера серии TIVA-C — в прошлом — Stellaris (исправленное и дополненное)
TM4C123
Это нацеленный на коммуникации контроллер, имеющий «среднее» по скорости ядро — 80МГц и его основные фишки это — тонна интерфейсов, из которых стоит отметить USB OTG Full Speed, CAN и 12-bit АЦП
Его стоимость в России от $9 до $14 в зависимости от требуемого количества.
TM4C129 — Первые Cortex-M4 c Ethernet MAC+PHY!(Да-да, PHY!)
до 1 МБайт Flash 256 Кбайт RAM, Драйвер LCD, шифрование и многое другое представленное на диаграмме.
С Datasheet все сложно — требуется NDA, чтобы его получить. Умные головы вовсе сетуют на американские стандартны в блоках шифрования и опасаются что оно и вовсе не дойдет до определенных стран.
Со стоимостью все еще хуже — Старт продаж TM4C129 на самом деле еще не начался — TI предлагает приобрести XM4C129 — буквой X обозначаются контроллеры серии eXperimental. Финальные контроллеры ждем на днях.
Hercules Cortex-
микроконтроллеры, сертифицированные для особо критичных систем, представлены тремя линейками контроллеров:TMS470M, TMS570 и RM4x. Главная их особенность — это соответствие стандарту IEC61508/SIL3(Safety Integrity Level 3 (SIL4 is Max)) — Стандарту, определяющему надежность устройства и гарантирующую определенную степень вероятности ошибок. Достигается это встроенными в контроллеры системами безопасности, например такими как самотестирование процессора и оперативной памяти, наличие системы коррекции ошибок (ECC) и контроля четности.
TMS470M-
Одноядерные low-costмикроконтроллеры Cortex-M3 с частотой ядра до 80МГц, предназначенные для небольших, но важных важных систем автоматизации. В отличие от описанных ниже серий имеет все описанные выше блоки защит, но не имеет официальной сертификации SIL3
Стоимость контроллера: от $8.
TMS570 —
Первые процессоры Cortex-R4F с FPU, соответствующие упомянутому выше стандарту.
Это двух-ядерные процессоры, с частотой ядра до 180МГц, предназначенные для систем управления электроприводом.
Стоимость:
TMS5703137 — $34 (farnell)
Серия RM4x
Эти двухядерные микроконтроллеры Cortex-R4F с частотой ядра до 220МГц, предназначены для создания производительных систем промышленной и медицинской автоматики.
Стоимость(farnel):
RM42L — $12
RM48L — $35
На сегодня это все. В следующий раз будем ставить CCS на Ubuntu и разбираться в ее компонентах!
6 комментариев
на TM4C контроллер-координатор и GSM-гейт. Если бы не куцый набор интерфейсов у SIM900, обошелся бы и без TM4C, засунув все в 220МГц АРМ процессора модуля.