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干货 | 阅板无数这块 ARM 板吸引我的不仅仅是颜值(上)_英飞凌_功效

少女玫瑰心 2024-12-05 06:27:03 0

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英飞凌作为一个从西门子独立出来的独立品牌,它并不是一个拥有很长历史的电子公司,可凭借其精准的市场定位和拥有的技能核心,在竞争中形成初具垄断特色的产线,比如功率器件,C166/TriCore系列面向工业和汽车行业的微处理器等。

然而ARM Cortex内核得益于它的开放性,不断被行业壮大,越来越多的被厂商作为中、低端产线的扩充。
中国人研究的天道讲究“势”,以是英飞凌也无律例外。

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不好的地方是Cortex大量蚕食中、低端市场使得这部分Level的产品趋向雷同;然而,好的地方是,不得不说的是,重点是,Cortex的低价使得过去高端产线上的产品功能(乃至升级之后更强大的功能)现在可以通过很低的本钱进入到工程师的手中。

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(图片来自网络侵删)

本款 XMC4700 Relax 5V shield 便是这样一款产品。
英飞凌的品质+英飞凌的器件功能+JLINK OB仿真器=105RMB的含税入门价格。
你的天啊,一份回锅肉都要25块钱的本日,这个价格还抵不了几口肉。

第一眼看过去,颜值很高,全版赤色基调搭配黑、白色格纹,金色和绿色点缀,使得样式看起来华贵不失落端庄。

很随意马虎看清楚设计师想要表达的时尚主题:Low Price。
英飞凌期望带给每一个工程师,包括学生,都可以穿得起的一款强大功能开拓板。
负责学习英飞凌带来的高技能,破除高价准入壁垒,深入行业,创新产品,赢了吃鸡迎娶白富美。

本次拿到的是5V版,没有焊接管集、存储、SD等部件。
最大的特点是比¥105入门版多焊了两颗电平器件,要价多了差不多¥90,含税价到¥193。
同样的,焊接了网络、存储、SD等部件的全功能版,含税价到¥263。
(以上价格来自公开第三方代理商)

引用水友丝状大兄弟的话:一个入门的开拓板还要搞这么多版本(此处有惊悚表情x 5连击)。

本次评测的193版具备如下功能:

学生或刚入行的朋友如果要在193版和105版之间选择一个入手的话,我推举105版。
两者的差价险些可以买一个完全的arduino中国授权版,而两者的实际功能却相差无几。

英飞凌官网上有该板的所有资料。
把稳,“该板的所有”。
包括一些例子,一份用户手册,往下一贯看还有用户提问的论坛。
(论坛的首页直接嵌到产品页里,这种搭配设计我到还是头一次见,不过却很直不雅观。
)还有一份该板子的完全eagle工程,还有,EtherCAT扩展板的完全eagle工程。
EtherCAT工业以太网,这是xmc4800/xmc4300的主打功能,可惜了本次评测的xmc4700没有此功能。
挺故意思的是里面包含了板子设计里所用到的所有器件库,给工程的原厂设计不少,同时把库也给了的,有点意思。

这份工程作品本身便是一份很好的学习资料。
以下分别为整板,顶层,二层VDDx,三层GND,底层。

和事理图

事理并不算繁芜,没有什么特殊tricky的地方,这份工程对很多有履历的工程师来说so easy,我就不班门弄斧了。
如果有看不懂的地方,可能现阶段该当连续学习根本而不是急不可耐的上电点灯。

值得一提的是从库的symbol图样可以看得出这是一份有良心作,比如MCU中功能区的分割图形、rj45、switch、boarder图形、布局等,先不管作品如何,态度一看就很存心很严谨,民族优点吧,值得我们学习。

105版与193版差别仅在如下部分

两组开关和两组电平转换。

仔细看pcb

二者只能得其一。
可是那一组0欧开关为什么不用拨码或者跳线?这样至少不会须要买排阻动烙铁。
这一点,我个人认为是可以更为入门者考虑的地方。

其余

0402器件和底面焊盘器件也给diy手动买、焊、补器件添加了一些动手难度。
这一点,我个人认为也是可以更为入门者考虑的地方。

以是,在105版,193版,263版中挑的话,我建议不差钱就直接干263吧,能买到器件又有手艺就干105吧。

其余的EtherCAT扩展板由于xmc4700并不支持,以是感兴趣的可以自行学习。

这里近间隔的看看XMC这颗电影。
例子在XMC_Peripheral_Library_v2.1.16\XMCLib\examples\XMC4800_series中可以找到一些。
运行效果我就不贴了,贴出来太多太噜苏,意义不大。

XMC4700 RelaxKit for 5V Shield小板上配备的XMC4700F144K2048是一颗强力的MCU,参数和性能在主流MCU市场上并不落下风。

这颗LQFP封装的XMC4700包含了2M Flash和352KSRAM。
个中352K的SRAM由96K代码SRAM(PSRAM)和256K数据SRAM(又划分为系统sys/DSRAM1和通讯comm/DSRAM2,好繁芜)组成。
如此划分组成的差异在于不同区段SRAM的校验位数和校验粒度。

XMC4700配备的CortexM4内核标称运行频率144MHz。
内核包含DSP扩展、浮点数扩展与内存保护扩展。
一如前文所述:“Cortex大量蚕食中、低端市场使得这部分Level的产品趋向雷同” ,这样的内核配置放在主流Cortex内核芯片中表现中规中矩。

从MCU的运用角度看,相同制造工艺和水平的TriCore与Cortex内核差异,我个人认为不敷以引起硬件和外部环境适应上的明显偏差,比如抗滋扰能力。

内核的不同在打算能力上确实会导致打算效率的差异,但是MCU在广泛的面向掌握的市场上,大部分的场景和实时程度哀求不会有针对MCU内核的明显的选型趋向。

Cortex产品的同等性泛化,导致厂家着重在运用方面下功夫。
英飞凌作为工业电子的俊彦,发力点自然也更关注在采集、掌握、通讯等工业干系方面。
盛行的视频、LCD、编解码等功能险些不见于英飞凌的产线,以此可见德国人对产品自身定位的严格界线。
从UserManual的目录组织也可以明显的看出定位分类。

XMC4700配备英飞凌特有的ERU,EventRequest Unit。
看名字可猜得三分,该模块用于模块之间信息的直连直通,名字参考经典的WEB架构:要求Request / 做事Service。

模块模型如下:

直不雅观的看各种事宜Event发生器发出要求Request,这些Req经由选择,合并/打消,逻辑组合,末了触发做事Service模块予以相应,全体过程中无需内核参与。

ERU有点类似event dispatch这样的机构,在英飞凌手里做了强力扩展,是一个可以极大提升功力的模块。

通讯方面配备了用于大略单纯人机交互的LED和触摸模块LEDTS,用于大量(相对付片内Flash)数据存储的SD/MMC接口SDMMC,用于外扩SRAM/Flash的扩展总线接口EBU,802.15.4网络接口ETH,USB,用于USART,LIN,SPI,IIS,IIC的通用串行传输协议接口USIC,CAN总线接口。
如果是XMC4800的话,还有EtherCAT节点接口。
可以看出XMC4700的接口从局域网到广域网,从总线到点对点,险些含盖了绝大部分常见通讯场景。

这些模块功能上也中规中矩,可能和通讯场景中险些都有干系标准的限定有关,也可能是我没看到。

故意思的是USIC,通用串行传输协议接口将过去常见的分离功能USART,LIN,SPI,IIS,IIC统统抽象合并到一个模块中,资源最大程度的共享和复用。
前几年在论坛里和某版主互换的时候问IO如何抽象,我就说可参考英飞凌的USIC。
(这样的能力并非英飞凌唯一,可是能做到这么多功能的合并,英飞凌无愧NO.1。
)

仿照前端模块不用多说,论坛里很多仿照工程师每天都要打交道的东西: SAR ADC,DAC,还有一个Delta-Sigma ADC解调器(前面须要DS调制)。

仿照端不像通讯模块那样各种标准的条条框框,这片领域中英飞凌表现出自己的特色。
可是短韶光的评估并不能深刻的理解这些模块,为了不乱扯胡说,干脆Delta-Sigma ADC 和 DAC跳过不提,单看看最大12bit分辨率的VADC。

性能参数表几个常用指标如下:

功能上先上一个图

实现三种不同采样策略和唤醒优先级的采样模式:Queue,Scan,Backgroud,里面可以有循环采样,顺序采样等各种采样策略。

采样后端可做窗口均匀、FIR/IIR滤波、限值比较等。
为何这里我单独把VADC拿出来说到说到?这个模块有点意思。
上面看到采样可以顺序可以循环,可以抢占,这样的形式近似的表达了一种“ADC采样语法”(这TM是我自造词),这种“语法”形式上可以表达不受限定(或者绝大多数)的运用处景。
VADC的后端预处理,再加上前面说的ERU矩阵的帮忙,可以很大程度上简化MCU在仿照采样上须要处理的事情,MCU很轻松。

掌握模块紧张有位置编码和计时比较器组成,这部分的核心内容是Timer计时器。
可能Timer表达的场景显少,以是德国人用了Capture/Compare来表达这个功能。
不过不要紧,反正核心内容便是Timer计时器。

CCU4紧张和POSIF合营做旋转编码、霍尔等信息采集;CCU8的功能最为强大,掌握常用的PWM由它产生,和POSIF合营做多相掌握。

CCU8上的去世区韶光掌握、门开关掌握、触发掌握等涌现于常见的计时器中,与VADC,ERU等组合,可完成很多繁芜掌握:

以上为例,这些模块险些是从英飞凌传统的C166和TriCore芯片中提取、升级出来的,与英飞凌MCU的主线一脉相传,乃至如VADC、CCU8的功能比前辈C166和TriCore更加强大。
C166和TriCore的ADC功能险些完备进化成了强大很多的VADC,它们配置的CCU6更多的也是定位在MotorControl(看名字6比8就小了2个档次)。

XMC4700是一颗全身扎根工业掌握的MCU,资源大小适中,功能配置覆盖全面,无多余。
出身英飞凌这个工控世家,工业环境的场景适应无疑频年夜多数MCU厂的产品出发点更高。
(文中干系链接请点击阅读原文查看。
未完待续……)

以上图文内容均是EEWORLD论坛网友 freebsder 原创,在此感谢。

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