Новая модель гораздо более функциональная и оборудована солидным набором дополнительных устройств, включающих в себя локальную сеть контроллеров (controller area network, CAN), протокол последовательного периферийного интерфейса (SPI), шину для соединения интегральных схем (I2C), три последовательных порта с поддержкой DMA, и восьмиканальный 10-битный поочередный аналого-цифровой преобразователь. Чип поддерживает режим фоновой отладки и стандарт JTAG, хотя основным интерфейсом для комплекта поставки M5282LITE (в минимальной конфигурации) является последовательный порт.
Этот комплект включает в себя плату M5282LITE (рис. 1). В микроконтроллер встроено 512 Кб флэш-памяти и 64 Кб ПЗУ. При подключении дополнительных 16 Мб во внешнем ПЗУ и 2 Мб флэш-памяти образуется достаточная платформа (рис. 2) для операционной системы Quadros RTXC, работающей в реальном времени. Отладка и загрузка после установки и запуска системы производится через 10/100Base-T интерфейс, который встроен в плату. Кварцевый кристалл с частотой колебаний 8 МГц синхронизирует цикл стабилизации фазы микроконтроллера, что позволяет генерировать сигнал с частотой до 66 МГц. На плате расположены монтажные колодки для CAN и разъемы для последовательного порта и Ethernet. Предусмотрено подсоединение шины и интерфейса микроконтроллера, но монтажные колодки не установлены.
В комплект входят подробная документация и хорошо продуманный установочный компакт диск. Интерфейс на основе вэб-браузера обеспечивает доступ к многочисленным файлам в формате Acrobat, включающие в себя все, от структуры аппаратного оборудования до интерфейса программирования приложений (API). В системе помощи предусмотрены ссылки на программы установки компонентов, поэтому систему достаточно легко установить и запустить. Короткий, напечатанный, мастер установки системы содержит перечень выводов платы, контактов портов, состояний переключателей. Также в системе помощи вводится понятие dBug.
dBug через последовательный порт или ENet.
dBug – это отладчик в режиме командной строки, который работает через последовательный порт. Он обеспечивает базовую конфигурацию системы и поддержку контрольных точек. Можно записывать образы во флэш-память или ПЗУ через последовательный порт, но гораздо быстрее использовать соединение Ethernet.
Ethernet реализован на основе простейшего протокола передачи файлов (TFTP). Эта особенность требует установки TFTP сервера на рабочей станции, что, однако, не требует больших усилий. Можно задать имя файла по умолчанию, благодаря чему можно загрузить приложение, нажав всего несколько клавиш.
Этот интерфейс обычно используется для независимых приложений, или для загрузки более продвинутой среды отладчика. Демонстрационное приложение сделано с помощью Quadros RTXC и загружено через dBug.
Операционная система реального времени Quadros RTXC для микроконтроллера MCF5282
Quadros оказался хорошим выбором для компании FreeScale в качестве демонстрационной операционной системы реального времени. Ниже обсуждается также возможная система uCLinux. Однако она более требовательна к ресурсам и накладывает минимальные требования к платформе. Операционная система Quadros RTXC доступна в нескольких комплектациях и с легкостью работает на данной платформе.
В комплект входит одностековая RTXC Quadros LITE в минимальной конфигурации. Хоть она и ограничивает количество потоков шестью, но этого вполне хватает для приемлемой работы системы. За более подробной информацией по одностековым операционным системам можно обратиться к статье Уильяма Вонга (William Wong) (который также является автором данной статьи) "Одностековая ОСРВ" ("Single-Stack RTOS", ED Online ID 9324). В Quadros входит типичная многостековая операционная система, которая также хорошо применима к системе с ограниченными ресурсами. Прилагаемый компакт диск содержит полную документацию, что делает этот комплект идеальным для знакомства с RTXC.
От Quadros автор получил копию многозадачной ОСРВ RTXC/mp. Операционные системы компании Quadros используют общепринятый API, и ее было легко развить до полностью функциональной многостековой ОСРВ.
Доступный стек TCP/IP компании OpenTCP также входит в комплект поставки. Изначально он был разработан компанией Viola Systems, которая предлагает различные компактные сетевые устройства и маршрутизаторы. Этот стек подходит для работы с операционной системой Quadros. Компания Viola Systems также предоставляет технологию процессорных модулей с поддержкой uCLinux.
uCLinux для микроконтроллера MCF5282
Комплект M5282LITE поставляется с комплектом GNU компании Cygwin под Windows. Также можно загрузить комплект с поддержкой Linux и других операционных систем.
Версию uCLinux, которая совместима с этой платой можно на сайте SnapGear.org. Она достаточно прямолинейная, но сначала придётся «поработать напильником», чтобы заставить её работать с описываемым комплектом. В свою очередь, продукция компании Viola Systems – это наилучший выбор для тех, кому нужна работающая система без долгих подготовительных работ.
Последняя версия основана на объединенном ядре системы Linux, поэтому uCLinux является частью ядра Linux версии 2.6. Предшествующие версии также доступны на сайте. Несмотря на то, что она требует минимальный объем флэш-памяти 2 Мб, дополнительная память не будет лишней. При использовании пакета для опытно-конструкторской разработки удобно использовать сетевой диск для хранения данных.
В комплект не входит среда разработки графического интерфейса пользователя (GUI). Я воспользовался стандартным пакетом программ Eclipse с инструментальными средствами разработки C/C++ (CDT). В CDT используется набор GNU, и они вместе отлично работают в сочетании с комплектом поставки.
Комплект FreeScale действительно функциональный, даже если вы планируете использовать uCLinux в качестве операционной системы. Отладка приложений через Ethernet соединение производится быстро и просто, хотя разработка некоторых устройств может потребовать поддержки фонового режима отладки, порт для которого предусмотрен на плате. Обязательно проверьте наличие отладчика с фоновым режимом, если планируете заняться созданием драйверов устройств, или независимых приложений.
Запуск Eclipse и uCLinux потребует определенных усилий. Они точно оправдаются, если вы планируете заняться разработкой под uCLinux с использованием отладчика проектов GNU через Ethernet соединение.
При рассмотрении 32-битных платформам не пропустите ColdFire. Она может предложить вам много интересных возможностей, а данных комплект позволяет с легкостью оценить данную платформу.
gale
Electronic Design
