Introducció a la llançadora tiva c series tm4c123g d’instruments de texas

Tots coneixem els microcontroladors basats en AVR i PIC, ja que s’utilitzen àmpliament, però els microcontroladors basats en ARM s’estan popularitzant avui dia pel seu cost i rapidesa. La Tiva C Series de Texas Instruments TM4C123G LaunchPad (EK-TM4C123GXL) és un d’ells, és una placa de desenvolupament de baix cost basada en el tauler d’avaluació ARM Coretx-M4F. Aquesta bella pissarra vermella brillant és fascinant de treballar només pel fet que pertany a Texas Instruments. Aprendre a utilitzar els microcontroladors TI seria sens dubte una eina poderosa, ja que TI té una gran varietat d’MCU per triar a un preu molt competitiu. Anteriorment ja vam cobrir un altre popular fòrum de TI - MSP430 LaunchPad i vam construir molts projectes amb ell.

En aquesta sèrie de tutorials, coneixerem aquest TM4C123 LaunchPad i com es programa. Mitjançant aquest LaunchPad podem treballar amb microcontroladors de la sèrie C que ofereixen un rendiment de 32 bits amb una velocitat operativa de fins a 180 MHz. Els tutorials estaran escrits per a principiants en electrònica i, per tant, es resumirà cada tema el més nítid possible. El maquinari necessari per a aquests tutorials seria un ordinador portàtil i el TIVA LaunchPad Development Toolkit amb pocs components electrònics bàsics que podeu trobar fàcilment a la vostra botiga de maquinari electrònica local. Així doncs, sense cap més demora, anem a capbussar-nos a l'eina de desenvolupament i comprovar què inclou el quadre i com utilitzar-los. Podrem parpellejar un LED utilitzant TIVA TM4C123G al final d’aquest tutorial.

Contingut de TM4C123 TIVA LaunchPad

Quan compreu l'eina de desenvolupament TM4C123 TIVA LaunchPad de TI o de qualsevol altre proveïdor local, obtindreu els següents materials inclosos a la vostra caixa.

• TM4C123 TIVA LaunchPad Development Board (EK-TM4C123GXL)
• Interfície de depuració de circuits integrats (ICDI) incorporada
• Connector USB micro-B a cable USB-A
• Guia d'inici ràpid

Vegem Funcions i especificacions de TM4C123 LaunchPad.

Funcions de LaunchPad de la sèrie TIVA C.

Hi ha tres variants a LaunchPad de la sèrie TIVA C amb diferents característiques i especificacions. Tots tenen un nombre diferent de pins GPIO, velocitat, memòria i connectivitat. Totes les característiques importants de les diferents taules TIVA es comparen a la taula següent:

Nom de la MCU	Característiques
LaunchPad TM4C123G: EK-TM4C123GXL	MCU de la sèrie TM4C: CPU ARM Cortex-M4 de 80 MHz amb punt flotant. Flash de 256 KB, 32 KB de RAM, EEPROM de 2 KB, temporitzador ADS 1MSPS de 2x12 bits, temporitzadors de 6x64 bits i 6x32 bits Fins a 16 Motion PWM, 8 UART, 4 I2C, 4 SSI, 2 CAN, 1 USB H / D Interfície de depuració de circuits USB integrats Interfície apilable BoosterPack XL de 40 pins LED d'usuari RGB, dos commutadors d'usuari (aplicació / estela)
TM4C1294 Connected LaunchPad: EK-TM4C1294XL	MCU de la sèrie TM4C més ràpida: CPU ARM Cortex-M4 de 120 MHz amb punt flotant 10/100 Ethernet MAC + PHY integrat i solució d'aplicació basada en el núvol escalable 1 MB de Flash, 256 KB de RAM, 6 KB de EEPROM, 2x12 bits 2MSPS ADC, temporitzadors de 8x32 bits (16x16 bits) Fins a 8 canals Motion PWM, 10 I2C, 8 UART, 4 QSPI, 2 CAN, 1 EPI, 1 USB H / D Interfície de depuració de circuits USB integrats Dues interfícies BoosterPack XL de 40 pins apilables Xarxa d'E / S per a connexions de taulers de pa sense soldadura i sòcol personalitzats
TM4C129E Crypto Connected LaunchPad: EK-TM4C129EXL	MCU de la sèrie TM4C més ràpida: CPU ARM Cortex-M4 de 120 MHz amb punt flotant 10/100 Ethernet MAC + PHY integrat i solució d'aplicació basada en el núvol escalable 1 MB de Flash, 256 KB de RAM, 6 KB de EEPROM, 2x12 bits 2MSPS ADC, temporitzadors de 8x32 bits (16x16 bits) Maquinari d’acceleració criptogràfica Fins a 8 canals Motion PWM, 10 I2C, 8 UART, 4 QSPI, 2 CAN, 1 EPI, 1 USB H / D Interfície de depuració de circuits USB integrats Dues interfícies BoosterPack XL de 40 pins apilables Xarxa d'E / S per a connexions de taulers de pa sense soldadura i sòcol personalitzats Demostració immediata de connexió al núvol segura amb TI-RTOS, WolfSSL i Exosite

Com podeu veure a la taula anterior, totes les plaques de LaunchPad disposen d’emulacions integrades per a la programació i depuració de codi, botons i LED, així com connectors que s’utilitzen per connectar mòduls connectors BoosterPacks basats en TI, cosa que afegeix una nova LaunchPad, com ara connectivitat sense fils, LEDs, sensors i molt més.

Entre els tres LaunchPad, Connected i Crypto LaunchPads són funcions extenses i s’utilitzen en indústries per a computacions d’alt rendiment i també les mides són gairebé el doble de TM4C123G LaunchPad. Per tant, per a aplicacions més petites TM4C123G LaunchPad és la millor opció. Per tant, en aquesta sèrie de tutorials, utilitzarem el TM4C123G LaunchPad per explorar totes les funcionalitats d’aquest kit de desenvolupament.

Comparant TIVA LaunchPad amb Arduino i MSP430

En tutorials anteriors, sovint hem utilitzat Arduino i MSP430 Launchpad. Ara, vegem com són diferents de TIVA LaunchPad. Cada família de microcontroladors té algunes característiques comunes com ara pins GPIO, un ADC o dos, temporitzadors, etc. Tot i així, la manera de treballar internament és totalment diferent perquè tenen registres diferents i un procés diferent per utilitzar-los. TIVA LaunchPads són microcontroladors de 32 bits basats en ARM cortex M4, mentre que Arduino (atmega328) i MSP430 tenen una arquitectura totalment diferent amb bus de 8 bits. Les dimensions d'aquests kits de desenvolupament són gairebé les mateixes, però tenen un nombre diferent de GPIO i velocitats de processament. Les tècniques de codificació també són diferents en cada família.

L’interessant és que els LaunchPad de TI tenen un llenguatge basat en el processament similar a l’Arduino, que s’anomena Energia, que pot funcionar amb LaunchPads de la sèrie TIVA C.

Alimentació i proves Taula de desenvolupament de la sèrie TIVA C TM4C123G

A la imatge següent es mostren tots els components integrats de TIVA LaunchPad. Hi ha dos connectors USB i un commutador de selecció d’alimentació. Per a la programació i el propòsit de depuració, heu d’utilitzar el connector USB amb Debug escrit a sota, també feu que el commutador de selecció d’alimentació cap a depuració el programi. A més, podeu alimentar la placa mitjançant aquest connector.

Com a alternativa, per alimentar el microcontrolador podeu utilitzar el segon connector USB i fer que el commutador de selecció d’alimentació sigui cap al dispositiu. Però això només encendrà la placa i no es podrà programar.

Abans de començar res, TI ja hauria carregat un programa de mostra al vostre microcontrolador TIVA, així que deixeu-nos alimentar la placa i comprovar si funciona. Per tant, alimenteu la placa a través del connector micro USB i, un cop ho feu, hauríeu de notar que els LED RGB a la part inferior del botó Restableix del tauler brillen alternativament.

Ara anem a l'entorn de programari.

Programari de programació (IDE) per a TIVA LaunchPad

Texas Instruments ens permet programar els seus microcontroladors mitjançant diversos entorns. L'oficial és el Code Composer Studio conegut habitualment com a CCS. Un altre IDE és Keil uVision. Aquests programes són gratuïts, però utilitzar-los requereix un nivell mínim d’experiència amb els microcontroladors.

Com que aquesta sèrie de tutorials estan dirigits a principiants absoluts, fem servir un altre entorn de desenvolupament anomenat Energia. Energia és un entorn lliure i de codi obert que ens permet programar els microcontroladors TI fàcilment. L’objectiu principal d’Energia és que la programació d’MCU TI sigui tan fàcil com la programació a Arduino. Així doncs, Energia és un equivalent per a Arduino IDE que admet microcontroladors de Texas Instruments. Les persones que han utilitzat Arduino estaran d'acord