Время выхода изделия на рынок – пресловутый time-to-market – имеет первостепенную значимость для многих приложений. В этом случае при прочих равных условиях на первый план выходят наличие удобного инструмента разработки и сервиса.
Именно такой инструмент предлагает компания LDM-SYSTEMS. Отладочные платы, производимые компанией, удовлетворяют всем требованиям инженеров, проектирующих изделия с МК Atmel.
Основным направлением деятельности компании LDM-SYSTEMS является контрактная разработка электроники.В процессе развития компания создала ряд разнообразных схемотехнических решений на базе МК корпорации Atmel. При этом и на собственном опыте, и на опыте заказчиков инженеры LDM-SYSTEMS убедились, что применение отладочных плат в большинстве случаев способствует наиболее быстрому проектированию электронных устройств и запуску их в серийное производство. Однако использование сложных отладочных плат при разработке электронных устройств с низким уровнем интеграции зачастую усложняет разработку, да и стоимость таких плат немаленькая. В связи с этим компания LDM-SYSTEMS разработала отладочные платы с низким уровнем интеграции для платформ AVR, MCS-51 и ARM, которые рекомендуется использовать для решения повседневных проектных задач.
Отладочные комплекты на 8-разрядных AVR-контроллерах
Первые МК с ядром AVR были выпущены корпорацией Atmel еще в 1996 г., однако они и сегодня не утратили актуальности. Система команд различных модификаций МК AVR насчитывает от 90 до 133 инструкций. Большинство команд занимает только 1 ячейку памяти (16 бит) и выполняются они за 1 такт. МК AVR приобрели большую популярность и используются в разнообразных электронных устройствах. Эта популярность связана с их доступностью, низкой ценой, наличием дешевых программаторов и бесплатных компиляторов Atmel AVR Studio, возможностью программирования на языке верхнего уровня C, Basic, Pascal и др.
Рис. 1. Отладочный комплект LDM-MP 2.01
На рисунке 1 показан отладочный комплект LDM-MP 2.01, который представляет собой печатную плату размером 120×84×15 мм и макетным полем 84×73 мм (шаг отверстий 2,54 мм). В DIP-панель установлен один из МК в корпусе DIP-40: ATmega8535, ATmega8535L, ATmega16, ATmega16L, ATmega32 и Atmega32L. На рисунке 2 изображенотладочный комплект LDM-MP 3.01, который представляет собой печатную плату размером 114×81×15 мм и макетным полем 81×53 мм (шаг отверстий 2,54 мм). На плату установлен один из МК: ATmega128, ATmega128L, ATmega103 и AT90CAN128.
Рис. 2. Отладочный комплект LDM-MP 3.01
Оба комплекта снабжены 9-контактным разъемом для подключения кабеля к последовательному порту RS-232 компьютера. Этот разъем используется как для передачи данных, так и для программирования контроллера. Дополнительного программатора не требуется. На платах имеются преобразователи уровней интерфейса RS-232. Тактовая частота работы МК задается кварцевым резонатором на 8 МГц. Питание плат осуществляется от внешнего стабилизированного источника напряжения 5 В или 3,3 В (для микросхем с индексом «L»).
В таблице 1 приведены основные характеристики отладочных комплектов AVR. В комплект отладочных средств входят плата с контроллером, программное обеспечение для создания прошивки и её загрузки в МК, документация на МК, методические указания по изучению основ проектирования электронных устройств на базе МК AVR, примеры проектов.
Таблица 1. Основные характеристики отладочных комплектов AVR
Отладочные комплекты на 8-разрядных MCS-51 контроллерах
МК с ядром MCS-51 были разработаны в 1980 г. корпорацией Intel. В настоящее время MCS-51-совместимые МК выпускаются различными производителями, в числе которых Atmel, Maxim IC, NXP и др. На рисунке 3 показано как выглядит отладочный комплект LDM-89C513хA, который представляет собой печатную плату размером 108×71×15 мм и макетным полем 71×48 мм (шаг отверстий 2,54 мм). На плату установлен один из двух МК: AT89С5130A-M или AT89С5131A-M.
МК AT89C5130A/AT89C5131A поддерживают функции Atmel 80C52×2 (6 тактов на инструкцию) и имеют следующие характеристики: flash-память объемом 16/32 Кбайт с поддержкой внутрисистемного программирования через интерфейс USB; внутреннее ОЗУ объемом 256 байт; 4-уровневая система прерывания; 32 линии ввода/вывода; три 16-разрядных таймера-счетчика (T0/T1/T2); полнодуплексный UART со встроенным генератором; расширенное ОЗУ размером 1024 байт; двойной указатель данных; 16-разрядный реверсивный таймер; программируемый счетный массив; до 4-х программируемых источников тока для управления светодиодами; программируемый аппаратный сторожевой таймер; полноскоростной модуль USB, совместимый с требованиями USB1.1 и USB 2.0 с поддержкой прерывания по завершении передачи и расширенный диапазон напряжения питания: 2,7…5,5 В (для USB необходимо 3,3…5,5 В).
Плата снабжена стандартным 9-контактным разъемом D-SUB для подключения кабеля к последовательному порту RS-232 компьютера. Тактовая частота работы МК задается кварцевым резонатором на 24 МГц. На плате установлен разъем USB, который может быть использован как для передачи данных, так и для внутрисхемного программирования контроллера при помощи программы Atmel FLIP. Дополнительного программатора не требуется. Питание плат осуществляется от внешнего стабилизированного источника напряжения 9…12 В или от кабеля USB. В комплект отладочных средств входят плата с контроллером, программное обеспечение для создания прошивки и её загрузки в МК, документация на МК.
Отладочные комплекты на 32-разрядных ARM-процессорах
Процессоры ARM имеют 32-разрядную архитектуру набора команд. Архитектура ARM была разработана компанией ARM Limited. В настоящее время процессоры ARM по лицензии выпускают многие производители – Atmel, Cirrus Logic, SiLabs, NXP, Samsung, Sony Ericsson, Texas Instruments и др. Процессоры ARM имеют низкое энергопотребление, поэтому находят широкое применение во встраиваемых системах и потребительской электронике: КПК, мобильных телефонах, цифровых носителях и плеерах, калькуляторах и компьютерных периферийных устройствах – жестких дисках или маршрутизаторах.
Рис. 3. Отладочный комплект LDM-89C513хA
На рисунке 4 показан отладочный комплект LDM-SAM7S, который представляет собой печатную плату размером 118×91×15 мм и макетным полем 91×52 мм (шаг отверстий 2,54 мм). На плату установлен один из микропроцессоров: AT91SAM7S64, AT91SAM7S128 или AT91SAM7S256. Рисунок 5 демонстрирует отладочный комплект LDM-SAM7Х – печатную плату размером 130×91×15 мм и макетным полем 91×52 мм (шаг отверстий 2,54 мм). На плату установлен один из микропроцессоров: AT91SAM7X256 или AT91SAM7X128.
Рис. 4. Отладочный комплект LDM-SAM7S
Оба комплекта снабжены 9-контактным разъемом для подключения кабеля к последовательному порту RS-232 компьютера. На плате установлен разъем USB, который может быть использован как для передачи данных, так и для внутрисхемного программирования контроллера при помощи программы Atmel SAM-BA. На плате установлен разъем для подключения загрузчика J-LINK, MT-LINK и их аналогов. Тактовая частота работы МК задается кварцевым резонатором на 24 МГц. Питание плат осуществляется от внешнего стабилизированного источника напряжения 9…12 В. На платах установлены 4 светодиода и 4 кнопки для удобства отладки проектов. В таблице 2 приведены основные характеристики отладочных комплектов ARM. Подобно другим комплектам отладочных средств LDM-SAM7Х включает плату с микропроцессором, программное обеспечение для создания прошивки и её загрузки в ARM-процессор, документацию на микропроцессоры ARM.
Рис. 5. Отладочный комплект LDM-SAM7Х
Таблица 2. Основные характеристики отладочных комплектов ARM
Преимуществом отладочных комплектов компании LDM-SYSTEMS является наличие монтажного поля, на котором можно разместить необходимые электронные компоненты, низкая стоимость, возможность сократить время разработки, ускоренное освоение новых микропроцессорных платформ, простое схемотехническое устройство, загрузка прошивки в контроллер без дополнительных программаторов.
Концепт-идеей представленных отладочных средств является минимизация внешней обвязки контроллера специализированными системами. Исключение из устройств дополнительных систем сделано для того, чтобы разработчику не требовалось предварительно изучать приобретенный продукт, чтобы он мог заниматься разработкой устройства без опасения, что схемотехническое решение отладочной платы будет влиять на работу проектируемого изделия.
Отладочные средства могут быть использованы в системах автоматизации, управления, контроля технологических параметров, в медицинской технике, в системах навигации, в портативных устройствах с низким энергопотреблением, а также для изучения основ проектирования электронных устройств на базе МК AVR, MCS-51 и ARM фирмы Atmel.
Автор: Николай Ермошин, info@ldm-systems.ru