FREESCALE - Workshop Microcontroladores

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FREESCALE - Workshop Microcontroladores
Kinetis Microcontrollers
Portfolio Presentation
Gabriel Soccodato | DFAE Electrocomponentes S.A.
SASE 2014
TM
External Use
The Kinetis Concept
Kinetis is the branding for all ARM® CortexTM-M based microcontrollers
Cores
•
Scalability
Freescale uses the
most advanced
cores from ARMs
offering:
−
CortexTM M4 for highest
computation performance
−
CortexTM M0+ for lowest power and
smallest packages
TM
External Use
2
•
Depending on their
capabilities they are
grouped to K10/KL1,
K20/KL2/KW20 etc.
In a family direct
scalability between
these groups is given
Families
•
Today, six Kinetis
families are
available. Kinetis L,
K, E, M and W series
are in production,
first Kinetis KV01 is
available and more
in will be in
production Q2 2014.
ARMv6-M
architecture
ARMv7-M
architecture
Kinetis Series powered by ARM® Cortex™
Cortex-M4
High performance data processing & I/O control.
Support hardware divide, MAC, bit field processing, DSP.
Floating point unit optional (Cortex-M4F).
Cortex-M3
High performance data processing & I/O control.
Support hardware divide, MAC (Multiply Accumulate) ,
bit field processing.
Cortex-M0+
General data processing, high performance I/O control,
mixed signal ASICs, replacement for 8/16-bit MCUs
Cortex-M0
General data processing, I/O control, mixed signal ASICs,
replacement for 8/16-bit MCUs
Cortex-M1
For FPGA designs only.
Optimized for FPGA and can work in most FPGA devices
TM
External Use
3
Kinetis
K Series
Kinetis
L Series
Kinetis MCU Families
more
more to
to
come in
come
in
Core2014
2014
K Series
L Series
E Series
M Series
W Series V Series
S08P
For all Series
General
Purpose
K70
EMC/ESD
Robust &
5V Supply
+ Graphic LCD
Lowest
Power/
Smallest
Package
Metering
24b Sigma
Delta ADC
& PGA
Wireless
Motor
Sub 1-GHz Control &
&
Power
2.4 GHZ Conversion
8-bit
Lowest
Price &
5V Supply
Feature Set
K60
+ Ethernet & Crypto
K50
+ Measurement
K40
+ USB and LCD
+ LCD
+ USB
Baseline
K30
K20
K10
KL3
KM3
KW2
KL2
KL1
KL0
Bridge to 8bit MCU
Core:
KL4
KM1
ARM® Cortex™-M0+
TM
External Use
KW0
KE0
ARM® Cortex™-M4
4
KV1
S08P
Freescale HC9S08
Kinetis Families
TM
External Use
5
Kinetis K Series
Design Potential. Realized
with ARM® CortexTM-M4
www.freescale.com/kinetis/KSeries
TM
External Use
6
K Series: MCU Family Compatibility
Hardware & software compatible MCU families with scalable
performance, memory and feature integration
IIIIIIII
72-100MHz
64-512KB
64-144pin
IIIIIIII
IIIIIIII
TM
External Use
72-100MHz
64-512KB
64-144pin
IIIII
IIIII
I K30
I I IFamily
IIII
+ Segment
LCD
7
IIIII
IIIII
50-120MHz
32KB-1MB
32-144pin
I K40
I I IFamily
IIII
IIIII
IIIII
Entry
Point
72-100MHz
128-512KB
64-144pin
IIIIIIII
IIIIIIII
I K10
I I IFamily
IIII
I K50
I I IFamily
IIII
IIIII
50-120MHz
32KB-1MB
32-144pin
IIIII
IIIII
+ USB
+ Segment
LCD
+ Graphics LCD
IIIII
100-150MHz
256KB-1MB
100-256pin
IIIII
I K60
I I IFamily
IIII
IIIIIIII
I K20
I I IFamily
IIII
120-150MHz
512KB-1MB
196-256pin
IIIIIIII
IIIII
+ Ethernet, Encryption,
Tamper Detect,
DRAM Controller
IIIII
IIIII
I K70
I I IFamily
IIII
+ USB
+ Analog Measurement Engine,
Ethernet, Encryption
Kinetis K-Series: four Sub-Families available
120-150MHz,
Floating Point Unit,
128KB-1MB, 64-256pin
128KB-1MB Flash, 120-150MHz, FPU
128-512KB Flash, 100MHz
100MHz
64KB-256KB Flash, 72MHz
128-512KB, 80144pin
Feature Integration
32KB-512KB Flash, 50MHz
72MHz
64-256KB, 64-121pin
K50 Family (Medical)
Analog, USB, S. LCD, Ethernet,
Encryption
K60 Family
Ethernet, Encryption, USB
K70 Family
+ Graphics LCD
K60 Family
+ USB (HS), Tamper, NAND
Flash, DRAM
K50 Family (Medical)
Analog, USB, S. LCD,
Ethernet, Encryption
K40 Family
USB, Segment LCD
K40 Family
USB, Segment LCD
K30 Family
Segment LCD
K30 Family
Segment LCD
50MHz
32-512KB, 32-121pin
K20 Family
USB
K20 Family
USB
K20 Family
USB
K10 Family
+ NAND Flash
K10 Family
Mixed-Signal
K10 Family
Mixed-Signal
K10 Family
Mixed-Signal
TM
External Use
8
K20 Family
+ USB (HS),
NAND Flash
Kinetis L Series
Design Made Simple
with ARM® CortexTM-M0+
www.freescale.com/kinetis/LSeries
TM
External Use
9
Kinetis L/K Series: MCU Family Compatibility
IIIII
IIIII
+ Segment
LCD
48MHz
8KB-32KB
<24-48pin
+ Segment
LCD
IIIII
IKL0x
I I I Family
IIII
IIIIIIII
TM
External Use
10
IIIII
IIIII
IIIII
IIIII
IIIIIIII
I K30
I I IFamily
IIII IIIIIIII
IKL3x
I I72-100MHz
I Family
IIII
IIIII
IIIII
I 32-80pin
IIIIIII
IIIIIIII
64-512KB
48MHz
64-144pin
128-256KB
64-121pin
IIIII
IIIII
IIIII
IIIII
IIIII
IIIII
I32-121pin
IIIIIII
I K10
I I IFamily
IIII IIIIIIII
I K40
I I IFamily
IIII
IKL1x
I I50-120MHz
I Family
IIII
IKL4x
I I72-100MHz
IFamily
IIII
32KB-1MB
48MHz
32-144pin
32KB-256KB
IIIII
IIIII
IIIII
32KB-1MB
48MHz
32-144pin
32KB-256KB
Entry
Point
8-bit MCU
Compatible
I K20
I I IFamily
IIII
IKL2x
I 50-120MHz
I IFamily
IIII
64-512KB
48MHz
64-144pin
64-256KB
64-121pin
IIIIIIII
IIIIIIII
+ USB
I K50
I I IFamily
IIII
72-100MHz
128-512KB
64-144pin
IIIII
IIIIIIII
+ Graphics LCD
IIIII
100-150MHz
256KB-1MB
100-256pin
IIIII
IIIII
I K60
I I IFamily
IIII
ARM
Cortex-M4
ARM
Cortex-M0+
120-150MHz
512KB-1MB
196-256pin
IIIIIIII
+ Ethernet, Encryption,
Tamper Detect,
DRAM Controller
+ USB
IIIII
IIIII
Hardware & software compatible MCU families with scalable
I K70
I I IFamily
IIII
performance, memory and feature integration
IIIIIIII
+ Analog Measurement
Engine, Ethernet,
Encryption
Kinetis L Series: Memory & Package Scalability
256KB
Package
Size (mm)
Pitch (mm)
MCU Families
Samples / Qual
16QFN
3x3x1
0.5
KL02
Apr2013 / Aug2013
KL3x
KL3x
4x4x1
0.5
KL05/KL04/KL02
20CSP
2 x 2 x 0.56
0.4
KL02
Q213 / Q413
25CSP
2.3 x 2.3 x 0.56
0.4
KL05
Proposed
KL2x
KL2x
35CSP
2.55 x 3 x 0.56
0.4
KL15/KL25
Q213 / Q313
KL1x
KL1x
KL4x
Segment LCD
Small Packages
General Purpose
Flash Memory
Entry Level
KL3x
KL2x
KL2x
KL2x
KL2x
KL2x
KL1x
KL1x
KL1x
KL1x
KL1x
KL2x
KL2x
KL2x
KL2x
KL1x
KL1x
KL1x
KL1x
KL2x
KL2x
KL2x
KL2x
KL1x
KL1x
KL1x
KL1x
KL0x
KL0x
KL0x
KL0x
64 LQFP
80 LQFP
32KB
KL0x
16KB
KL0x
KL0x
KL0x
8KB
KL0x
KL0x
KL0x
24 QFN
32 LQFP
/ QFN
16 QFN
TM
20
WLCSP
External Use
Small Footprint Package
11
35
WLCSP
48
LQFP
/QFN
Package
KL2x
KL3x
KL3x
KL0x
KL2x
KL4x
KL3x
USB
128KB
Flash Memory
KL4x
24QFN
USB + Seg. LCD
64KB
KL4x
Now / Now
Feb2013 / Jun2013
100 LQFP /
121 MBGA
Kinetis L Series vs. Kinetis K Series
Category
Kinetis L Series
Kinetis K Series
Core, Performance
ARM Cortex-M0+ (48MHz)
ARM Cortex-M4 (50-150MHz)
Flash
8-256KB
32KB-1MB
Features
Mixed-Signal, USB,
Seg. LCD
FlexMemory, Mixed-Signal, USB,
Seg. LCD, CAN, Ethernet, Gra. LCD,
DRAM, Crypto, Tamper Detect,
DRAM
Pin-count
16-121pin
32-256pin
Low Power
~50uA/MHz (VLPR)
~200uA/MHz (VLPR)
Price
From $0.49
(MKL02, 8KB, 16QFN)
From $0.99
(MK10, 32KB, 32QFN)
Target Applications
8 &16-bit replacement
Low/mid/high–end 32-bit
TM
External Use
12
Kinetis E Series
Strong Robustness
High Efficiency
Low Cost
with ARM® CortexTM-M0+
www.freescale.com/kinetis/ESeries
TM
External Use
13
Kinetis E selling points
1.
Better EMC – Proven passing EFT(IEC61000-4-4)
/PSED(IEC61000-4-2) tests in a Microwave single layer PCB design
2.
High robustness – 5V operation provides better noise immunity
3.
Reduce system cost – No additional BOM for faster response
Bit-banging / SW emulation / Direct connection to LED drive circuit /
Over-Current and Voltage protection / Up to 256B EEPROM to save an
ext EEPROM chip
4.
Easy for PCB layout – 0.8mm pin pitch for low cost PCBA assy
process
5.
Make platform design easier – Pin compatible with KE and
S08P / Rich Eco-system / SW reusable / Save time to market
TM
External Use
14
Kinetis E Series: Master Block Diagram
System
Unique ID
Cortex M0+
48MHzM0+
Core Freq
Cortex
48MHz
NVICCore Freq
SWD
Clock Management
Flash
RAM
128KB RAM
16KB
Flash
128KB
16KB
Ext Osc
(4-24M,
Ext
Osc 32K)
(4-24M, 32K)
Int LP Osc
Int LP(1KHz)
Osc
(1KHz)
CRC
CRC
1-Cycle
BME(1)
WDT
NVIC
Debugger
1-CY MUL SWD
GPIO
1-Cycle
BME(1)
WDT
Debugger
1-CY MUL
GPIO
Int R/C OSC
(~32KHz
Int R/C
OSC 2%)
(~32KHz 2%)
FLL Clock
FLL Multiplier
Clock
Multiplier
Power Management
Single 2.7-5.5V Power Supply
Single 2.7-5.5V Power Supply
Power On
PowerReset
On
Reset
Low Voltage
Detector
Low Voltage
Detector
Peripheral Bus
Peripheral Bus
Analog Interfaces
Timers & Triggers
16ch 12bit ADC
with 8ADC
FIFO
16ch 12bit
with 8 FIFO
6ch + 2ch + 2ch
Timer(2)
6ch16bit
+ 2chFlex
+ 2ch
16bit Flex Timer(2)
3 x SCI (LIN capable)
3 x SCI (LIN capable)
2 x ACMP
2 x ACMP
1 x PWT
1 x PWT
2 x 8bit SPI
2 x 8bit SPI
8 pins
20mA
8 pins
20mA
2 pins True
Open-Drain
2 pins
True
Open-Drain
1 x 32bit PIT(2 ch)
1 x 32bit PIT(2 ch)
2 x IIC (1 x SMBUS)
2 x IIC (1 x SMBUS)
8 x KBI
8 x KBI
Reset/Input
Reset/Input
16bit Real Time Counter
16bit Real Time Counter
1 x msCAN
1 x msCAN
Display
28x4/24x8 Seg LCD
28x4/24x8 Seg LCD
(1)
Support bit operation in RAM
(2)
Faster timer running 2 x core clock

Pin compatible within 5V E-series on same package
Temp:
-40~105°C operation
TM
External Use
15
Serial Interfaces
I/O Ports
Up to 71 GPIO
Up to 71 GPIO
16ch TSI
16ch TSI
80LQFP(0.65mm pitch);
64QFP (0.8mm pitch);
64LQFP(0.5mm pitch);
44LQFP (0.8mm pitch);
32LQFP (0.8mm pitch); 24QFN(0.65mm pitch);
20SOIC(1.27mm pitch); 16TSSOP(0.65mm pitch)
Kinetis E Series: MCU Families
Common Features
Optional Features
Key Features
System
ARM Cortex-M0+ Core, 48MHz [1]
Family
Speed
Flash
SRAM
KE06Z
48MHz
64-128KB
8-16KB
KE35Z
48MHz
16-32KB
2-4KB
KE05Z
48MHz
16-64KB
2-8KB
KE04Z
48MHz
8-128KB
CAN
Seg.
LCD
PWT
Fast
Timer
ADC
√
√
12-bit
√
√
12-bit
√
√
√
12-bit
√
√
√
12-bit
TSI
Multiple power modes, Clock Gating, 2.7V – 5.5V
Operating Temp: -40 to 105°C
√
Clock Management
External OSC, 4~20MHz, 32KHz
Internal OSC, 32KHz, 1KHz
Analog Peripherals
√
12-Bit ADC
Analog Comparators
Serial Interfaces
SCI
SPI, IIC
Timers
Real Time Clock
Production
KE02Z
Since 2013
KE02Z-40MHz
2014 Q2
KE04Z8
2-4KB
2014 Q2
KE06Z
2014 Q2
KE04Z
2014 Q2
16bit Flex timers
32bit Periodic Interrupt Timer
[1] 20MHz for KE02
KE02Z
TM
External Use
16
20MHz
1-16KB
Family
16-64KB
12-bit
Kinetis M Series
Highest Precision &
Security
with ARM® CortexTM-M0+
www.freescale.com/kinetis/MSeries
TM
External Use
17
Kinetis M - Highest precision and security
•
•
Up to 48 MHz Cortex™-M0+ with Ultra-Low-Power
Analog Front End
− 24-bit
sigma delta ADC with 94 dB SNR
− Programmable gain amplifier with gains from 1 to 32 with low temperature drift
− High precision internal voltage reference with low temperature drift
•
Security
− Tamper
detection with time
stamping
− Random number generator,
memory protection unit
•
Interfaces
− LCD
segment driver up to 288
(8x36) segments
− High accuracy RTC
+5 ppm over temperature range
− 4x UART, 2x SPI, 2x IIC
TM
External Use
18
Kinetis W Series
From Antenna to Bits
with ARM® CortexTM-M0+ & CortexTM-M4
www.freescale.com/kinetis/WSeries
TM
External Use
19
Freescale Wireless Connectivity Strategy
To provide all wireless solutions (from antenna to bits) required for
control and monitoring applications in consumer, residential, metering,
medical and industrial applications.
Communications
Software
RF / MCU
Wireless Microcontrollers
•
All ISM frequency bands: 315 MHz, 434 MHz, 868 MHz, 915 MHz, 2.4 GHz
•
Scalable wireless protocol: From simple point-to-point lightweight
protocol, up to full ZigBee-compliant applications.
TM
External Use
20
Kinetis W – ARM® CortexTM-M & RF Transceiver
•
KW01
− Up
to 48 MHz Cortex™-M0+ with UltraLow-Power
− RF transceiver supports 290-340 MHz,
424-510 MHz, and 862-1020 MHz
frequency bands
•
KW20
− Up
to 50 MHz Cortex™-M4 with 16channel-DMA
− Highly integrated 2.4 GHz RF transceiver
− 802.15.4 Packet processor
TM
External Use
21
2.4GHz Protocol Stack Comparison
Feature
Typical
Applications
SMAC
SynkroRF
Cable
Replacement
Cable
Replacement
Wireless Toys
and Games
Wireless
Control
ZigBee™
RF4CE
ZigBee™
2007-PRO
RF Remote
Control
Home
Entertainment
and Control
Home
Automation
Home
Automation
Smart Energy 1.x
Building
Automation
ZigBee™
IP
Smart Energy
2.0
Health Care
Network
Stack
Network Profiles
Memory
Requirements
Network
Topology
Typical #
of Nodes
Typical IC
Cost
Typical Data
Throughput
TM
No
Yes
Yes
Yes
Yes
No
No
Yes
Yes
Yes
4-8K
32K
<40K
80-100K
256K min
Point-to-Point
Co-existing
Star
Co-existing
Star
Tree
Tree
Star
Mesh
Mesh
2-100
32 per Controlled
Device
32 per Target
Device
2-250
ZigBee
2-1000
ZigBee Pro
IP limit
$1-2
$2-3
$2-3
$3-4
$4-5
70-100K
70-100K
30-70K
30-70K
50-115K
External Use
22
Sub-GHz Protocol Stack Comparison
Feature
23
SMAC
802.15.4g
Cable
Replacement
Wireless Meter
Reading
Typical Application
Building Control
Medical
IPv6
Wireless M-Bus
Internet of
Things
M2M
Wireless Meter
Reading (Europe)
Medical
Standard
Proprietary
IEEE 802.15.4
6lowPAN
EN 13757-4:2005
Network Stack
No
No
Yes
Yes
Network Profiles
No
No
No
No
Memory
Requirements
4-8K
32K
128K
16-32K
Point to Point
Peer-to-Peer
Network Topology
Tree
Star
Point-to-Point
IP
Mesh
Star
Typical # of Nodes
2-100
2-100
Not limited
2-100
Data Rate
200 Kbps
50-200 Kbps
1-600Kbps
32-100 Kbps
Protocol Stack
Provider
Freescale
3rd Party
3rd Party
3rd Party
TM
External Use
23
Kinetis V Series
Motor & Power Control
with ARM® CortexTM-M0+ & CortexTM-M4
www.freescale.com/kinetis/VSeries
TM
External Use
24
Kinetis V Series: Motor & Power Control
• Full Kinetis portfolio compatibility
targeting low cost, stand alone motor
control, to high performance digital power
conversion
• Optimized for processing efficiency
with performance ranging from 75MHz to
beyond 200MHz
• ARM architecture with best in class, high
speed capture and control peripherals
for motor control and power management
applications
• Enablement and tools built around
reducing customer development time and
cost, whilst increasing ease of use.
TM
External Use
25
Kinetis V-Series: 3 Phase Motor Control
Entry Level
FOC Motor
Control
Integrated
Motor
Control
Solutions
Scalable
Mid Range
Motor
Control
High
Performance
Motor
Control
Multi
Ultra
Domain
Performance
Motor
Power
Control w/
Control w/
Comms
Comms
High
Performance
MC &
extended
memory
KVxx
+ ENET
KVxx
KVxx
+ HS ADC
KVxx
KVxx
+ Advanced Timers
KVxx
+ Dual Motor
Control
KVxx
+ FPU
KVxx
KV1x
KVxx
KVxx
KVxx
KVxx
KVxx
KV1x
Core:
KVxx
KVxx
+ USB
Baseline
KVxx
KVxx
+ Management Core
+ Integrated Motor
Control S/W
KVxx
ARM® Cortex™-M0+
ARM® Cortex™-M
ARM® Cortex™-M
Dual ARM® Cortex™-M
TM
External Use
26
KVxx
KVxx
KVxx
KVxx
KVxx
KVxx
KVxx
KVxx
KVxx
Kinetis V Series KV1x: Overview
Key Features:
Core/System
• 75MHz ARM CM0+ with 4ch DMA
• H/W DIV & SQRT block
Memory
• 32KB Flash, 8KB SRAM
Communications
• Multiple serial ports
Analog
• 2 x 8ch 16-bit ADC
• 835nS conversion time
• 1 x12-bit DAC,
• 2 x ACMP w/ 6b DAC
Timers
• 1x6ch FlexTimer (PWM)
• 2x2ch FlexTimer (PWM/QDEC)
• Programmable Delay Block
Others
• 32-bit CRC
• Inter-module Crossbar Switch
• Up to 35 I/Os
• 1.71V-3.6V; -40 to 105°C
Packages
• 32QFN, 32LQFP, 48LQFP
• Pin-to-pin compatible with K series
From $1.18 to $1.37 at 10k units
ARM Cortex-M0+
75MHz
Debug
Interfaces
HW Divide &
SqrRoot
Interrupt
Controller
Security
and Integrity
Cyclic
Redundancy
Check (CRC)
Memories
System
Core
Internal and
External
Watchdogs
Program Flash
32KB
Clocks
SRAM
8KB
4ch-DMA
Low/High
Frequency
Oscillators
Inter-Module
Crossbar
Analog
Timers
2 x16-bit ADC
6ch
FlexTimer
2 x ACMP
2x2ch
FlexTimer
1 x12-bit
DAC
Programmable
Delay Block
FrequencyLocked Loop
Internal
Reference
Clocks
Communication Interfaces
1xI2C
HMI
GPIO
2xUARTs
1xSPI
Low-Power
Timer
A high performance, cost-optimized and best-in-class enabled 32-bit ARM
Cortex-M0+ MCU for
low/mid
range Brushless DC and FOC PMSM Motor Control
External Use
27
TM
Kinetis Differentiators
TM
External Use
28
Kinetis Key Differentiators in Technology
Security
•
•
•
Performance
Hardwareaccelerated
security
algorithms and
tamper
detection
Secure
communication
and safe
operation
Unique device
ID for tracing
and tracking
•
•
•
•
Non-blocking
bus-matrixswitch
K Series with
DSP extension
in all subfamilies
FLASH memory
controller
MPU/DMA
TM
External Use
29
Low Power
•
•
•
•
•
~50µA/MHz for
Kinetis L
~200 µA/MHz
for Kinetis K
Up to 11 flexible
power-modes
low-power
wake-up logic.
Supply voltage
from 1.71V to
3.6V, resp. 2.7V
to 5.5V
Mixed Signal
•
•
•
•
•
16-Bit ADCs
12-bit DACs,
High Speed
comparators
Programmable
Gain Amplifiers
Precision
Voltage
Reference
Special Features
•
•
•
•
•
Flex-Memory –
up to 10M
erase/write
cycles
Touch-sensing
with API library
EEPROM with
Kinetis E Series
24b Sigma
Delta ADC in M
Series
RF transceiver
(sub-1GHz &
2.4GHz) in W
Series
Kinetis K/L Package Overview
CSP
20 CSP
35 CSP
36 CSP
2.0x2.0mm 2.4x2.4 mm 2.5x3.0mm
0.4mm pitch 0.35mm pitch 0.4mm pitch
(KL02)
(KL15/25)
(KL16/26)
42 CSP
2.9x2.8mm
0.4mm pitch
64 CSP
3.3x3.3mm
0.4mm pitch
100 CSP
4.6x4.8mm
0.4mm pitch
120 CSP
5.3x5.3mm
0.4mm pitch
142 CSP
4.8x5.6mm
0.4mm pitch
143 CSP
6.5x5.6mm
0.4mm pitch
169 CSP
5.6 x 5.5mm
0.4mm pitch
(KL1x/2x)
(K12/22)
(K10/20)
(K10/20/60)
(K24/64)
(K60/61)
(K60 2M)
LQFP
32LQFP
7 x 7 mm
0.8mm pitch
48LQFP
7 x 7 mm
0.55mm pitch
64LQFP
10 x 10 mm
0.5mm pitch
80LQFP
12 x 12 mm
0.5mm pitch
100LQFP
14 x 14 mm
0.5mm pitch
144LQFP
20 x 20 mm
0.5mm pitch
176LQFP
24 x 24 mm
0.5mm pitch
(K10/20)
(KL0x)
(K10/20)
(KL0x)
(K10/20/30/40/50)
(KL1x/2x/3x/4x)
(K10/20/30/40/50)
(KL1x/2x/3x/4x)
(K10/20/30/40/50/60)
(KL2x/3x/4x)
(K10/20/30/40/50/60)
(Kinetis X*)
QFN
16QFN
3 x 3 mm
0.5mm pitch
(KL02)
BGA
24QFN
32QFN
4 x 4 mm
5 x 5 mm
0.5mm pitch 0.5mm pitch
(KL0x)
(K10/20)
(KL0x/1x/2x)
48QFN
7 x 7 mm
0.5mm pitch
(K10/20)
(KL1x/2x)
TM
External Use
30
64 MAPBGA
5 x 5 mm
0.5mm pitch
121 MAPBGA
256 RCP
169 MAPBGA
8 x 8 mm
9 x 9 mm
9 x 9 mm
0.65mm pitch 0.5mm pitch 0.65mm pitch
144 MAPBGA
13 x 13 mm
1.0mm pitch
256 MAPBGA
17 x 17 mm
1.0mm pitch
(K10/20)
(KL1x*/2x*/
3x*/4x*)
(K10/20/30/
40/50/60)
(KL2x/3x/4x)
(K10/20/30/
40/50/60)
(K60/70)
(K61)
(K60)
Freescale Product Longevity Program
•
•
•
The embedded market needs long-term product
support
Freescale has a longstanding track record of
providing long-term production support for our
products
Freescale is pleased to introduce a formal product
longevity program for the market segments we serve
− For
the automotive and medical segments, Freescale will
make a broad range of program devices available for a
minimum of 15 years
− For all other market segments in which Freescale
participates, Freescale will make a broad range of
devices available for a minimum of 10 years
− Life cycles begin at the time of launch
•
For terms and conditions and to see a list of
participating Freescale products available under this
program: www.freescale.com/productlongevity
TM
External Use
31
Kinetis Enablement
TM
External Use
32
Kinetis Enablement Overview
Kinetis MCU
Enablement
Freescale Bundle
ARM Cortex-M0+ Core
48MHz, 1.77 CoreMark/MHz,
2-Stage Pipeline, 1-Cycle GPIO,
Micro Trace Buffer
Hardware
Freedom board,
Tower Platform
ARM Cortex-M4 Core
50-150MHz, 3.40 CoreMark/MHz,
HW-divide, MAC, DSPcommands, FPU option
CodeWarrior, Processor
Expert, Driver Suite, eGUI,
PEG, FreeMASTER
ARM Eco System
Differentiators
Low-power, Performance, FlexMemory, Mixed-Signal, Security,
HMI Features
Special Functions
Analog Pre-Processing, 24bSigma Delta ADC, sub -1GHz &
2.4 GHz Transceiver
TM
External Use
Software
33
RTOS
MQX,
MQX Lite
Kinetis Development Hardware
Freedom Platform
Tower System
•
The new Freescale platform for
Kinetis L and Kinetis K
microcontroller
•
The established and proven
platform with highest flexibility
and re-usability
•
Compatible with Arduino
shields
•
Over 50 add-on boards
available.
Device Specific
•
Reference Designs
Evaluation boards addressing
special functions and
capabilities of Kinetis devices
TM
External Use
34
•
Home Energy Gateway, 1ph
Meter, 3ph Meter, pre-/postpaid Meter, Home Area
Network, Home Display, …
Kinetis Development Software
IDE
•
•
RTOS
CodeWarrior – eclipse-based
•
Basic, Standard,
Professional and Free Suite
with 128k code size limit
MQX - Free real-time operating
system with USB & Ethernet
stacks and file system
•
MQX Lite - Free and
lightweight RTOS for small
microcontrollers
Processor Expert/Driver Suite
– configuration and code
generation tool
Middleware
•
•
Libraries & Tools
eGui – Free and lightweight
graphic frame-work for small
microcontrollers
PEG - high performance, high
value tool for medium to high
end MCUs with a licence fee
associated
TM
External Use
35
•
FreeMaster - Real-time
monitor and control of an app
•
Math & Motor Control Lib Wide group of algorithms
•
Made For iPod - supports
development and rapid
prototyping of electronic
accessories for iPod, iPhone
and iPad devices
The ARM® Eco System
Use the broad support for ARM® microcontroller by many
companies.
•
Re-use your existing…
GNU Tools
TM
External Use
36
MCU Solution Advisor web application
www.freescale.com/SolutionAdvisor
The Solution Advisor helps you quickly identify best-fit
processor solutions from the following portfolios:
8-bit MCU (microcontroller)
Kinetis K Series MCU
Kinetis L Series MCU
PX Series MCU
Freescale DSC (digital signal controller)
Interactive MCU selector guide
based on:
operating characteristics
packaging options
memory and FlexMemory
requirements
a library of configurable
hardware modules
Dynamic, sortable, downloadable solution matrix
Pin Muxing verification and suggested placement
(Full functionality will be restored soon)
Session and Contact Management
Save, restore, invite, and share
Generates session summary reports
TM
External Use
37
Freescale Cross Check App
•
Features:
−
−
−
−
−
Cross reference check of competitive solutions
10K budgetary resale pricing
Top parametric for comparison
Direct links to data sheets
Additional links for package and environmental information
TM
External Use
38
Industrial
Where you can find Kinetis designs today
Medical
Consumer
Blood Glucose
Analog & Low
Power
WiFi Gateway
AC Motor
E-Meter
Wireless Power
MQX & Memory
Performance & IP
Scalability & IP
Flexibility & SW
Smoke Detector
Money Counter
Gaming Mouse
Fitness Watch
Infusion Pump
BOM cost & Low
Power
Features &
BOM cost
Low Power &
USB
Features &
Timing
Tools & Support
Coffee Maker
Scalability &
Features
Air Bed Pump
Performance &
Peripherals
Card Reader
HVAC Control
Guitar Effect
Security & IP
ADC & Analog
NAND & Audio
TM
External Use
39
•
Energy Efficiency
KINETIS SERIES
DESIGN POTENTIAL. REALIZED
•
Ultra-Scalable
•
Market’s most scalable
portfolio of low-power
ARM Cortex-M0+ and
ARM Cortex-M4 MCUs
with over 700 hardware
and software compatible
devices
Mixed Signal
Exceptional integration
with fast 16-bit ADCs,
DACs, PGAs and more.
Powerful, cost-effective
signal conversion,
conditioning and control
The world’s most energyefficient and scalable
MCU Series with power
optimized peripherals and
flexible power modes
Comprehensive Enablement
Freescale MQX RTOS, Tower System and Eclipse-based CodeWarrior IDE,
as well as Kinetis support from most ARM ecosystem providers
TM
External Use
40
Herraminetas SW
CW10.x (Hoy CW 10.6)
KDS+SDK (Hoy Beta 1.0.1)
PE
Eclipse+GCC
TM
External Use
41
SW asociado
MQX/MQX Lite
FreeRTOS
USB stack
KxxxxSC
TM
External Use
42
Concepto Freedom
OpenSDA: Open-Standard Serial And Debug Adapter
El circuito de debugging integrado, OpenSDA, brinda además de debugger
puerto serie virtual.
El OpenSDA tiene un bootloader “mass storage device”, que proporciona un
mecanismo fácil y rápido para cargar diferentes aplicaciones a la interfaz
OpenSDA como; programadores de flash, debuggers, conersores serial-to-USB
y otros:
• La interfaz de programación de Freescale que usa “mass storage device”
elimina la necesidad de instalar herramientas para evaluar aplicaciones en
forma rápida
• P&E Multilink: provee un debugger compatible con los diferentes IDEs
• SEGGER™ OpenSDA: provee un debugger compatible con los diferentes
IDEs (JLINK Lite)
• Interfaz mbed: provee debugger para las herramientas online con soporte
de virtual serial port, CMSIS-DAP, y mass-storage programming interface
• CMSIS-DAP(stand alone): Nuevo estándar ARM para debugging
TM
External Use
43
FRDM-KL46Z
MKL46Z256VLLZ4 MCU (48 MHz, 256KB Flash, 32 KB RAM, Low power, 100LQFP)
 Dual role USB interface with mini-B USB connector
 Open SDA
 4 digit segment LCD module
 Capacitive touch slider
 Ambient light sensor
 MMA8451Q accelerometer
 MAG3110 Magnetometer
 2 user LEDs
 2 user push buttons
 Flexible power supply options – USB, coin cell battery, external source
 Battery-ready, power-measurement access points
 Easy access to MCU I/O via Arduino ™ R3 compatible I/O connectors
 Programmable OpenSDA debug interface with multiple applications available
including:
o Mass storage device flash programming interface
o P&E Debug interface provides run-control debugging and compatibility with IDE tools
o CMSIS-DAP interface: new ARM standard for embedded debug interface
o Data logging application
 Arduino R3 compatibility
TM
External Use
44
Kinetis L Series: KL46 Family Block Diagram
System
ARM Cortex-M0+ Core
Ultra-low power
48MHz bus freq.
Flash
RAM
128-256K
16-32K
Clock Management
Unique ID
COP
Debug
(SWD)
Crystal
Oscillator
LPO
(1KHz
)
RST
DMA 4-ch
LS Osc
(32KHz)
(low & high
range)
Voltage Regulator
Power On
Reset
ULP Osc
(4MHz)
PLL
FLL
Energy Management
Low Voltage
Detector
Peripheral Bus
Analog Interfaces
ADC (SAR w/ DMA)
12/16-bit, up to 16ch
12-bit
DAC
Operation in:
HSCMP
Run
Connectivity
Timers
SRTC
LPTMR
Temp. Compensated
Stop/
VLPS
Wait
Packages: 64LQFP, 100LQFP, 121MBGA
TM
External Use
UART
x2
16b LPTPM
6ch x1, 2ch x 2
PIT
2ch, 32bit
45
VLLS
3
LPUA
RTx1
Connectivity
IIS
x1
Up to 80 GPIO
(4 High Dive)
w/ 25 interrupt
USB FS/LS
Transceiver
SPI x 2
USB Controller
I2C x 2
V Regulator
VLLS
1
I/O Ports
VLLS
0
TSI x
16ch
HMI
Segment LCD
51x8/55x4
RST/
Input
Volvemos a FRDM-KL46Z
TM
External Use
46
OpenSDA
TM
External Use
47
Ejemplo 1
“Demo de KL-46Z”
TM
External Use
48
Ejemplo 1 - “Demo de KL-46Z”
1-Saque la placa FRDM de su caja
2-Conecte el cable USB mini a su PC
3-Probablemente sea necesario instalar el driver del adaptador serie.
En tal caso; siga los pasos para instalar driver de dispositivo USB en
Windows, elija la opción “Instalar automáticamente”
TM
External Use
49
Ejemplo 1 - “Demo de KL-46Z”
4-Verificar en el panel de
control el puerto COM en
el que se ha instalado el
puerto serie virtual CDC
del OpenSDA.
5-Abrir la terminal una terminal
de puerto serie. En nuestro caso
contamos con “putty” que está
en la ruta siguiente:
Escritorio\Workshop
Aplicaciones con Cortex M de
Freescale\Terminal\hercules.exe
6-Seleccione la configuración para el puerto serie para que trabaje a
115200,8,N,1 y abra el puerto indicado para este driver
TM
External Use
50
Ejemplo 1 - “Demo de KL-46Z”
7-Probar las prestaciones de la placa de acuerdo con la siguiente descripción
comenzando por presionar el botón de reset
TM
External Use
51
Ejemplo 1 - “Demo de KL-46Z”
8-Verifique la información que se muestra en el puerto serie.
9-¿Que significan los datos?
TM
External Use
52
Ejemplo 2 – OpenSDA como bootloader MSD
TM
External Use
53
Ejemplo 2 – OpenSDA como bootloader MSD
1-Busque en un administrador de archivos el disco extraíble FRDM-KL46Z.
2-Busque la carpeta con las aplicaciones pre-compiladas
Escritorio\FRDM_KL46Z_QSP\FRDM-KL46Z_QSP\Precompiled
Examples\
5-Copie de esta carpeta y pegue en el disco extraíble, las aplicaciones de la
carpeta de arriba: freedom_red_led_freedom.srec,
freedom_green_led_freedom.srec y sLCD_freedom_freedom.srec
6-Vea feedback por la terminal de puerto serie
TM
External Use
54
Ejemplo 3 – Bootloader del Bootloader
“Cambiando la funcionalidad de la interfaz
OpenSDA”
TM
External Use
55
Ejemplo 3 – Bootloader del Bootloader
1-Desconecte la placa del USB
2-Presione botón de reset
3-Conecte USB con botón de reset presionado
4-Suelte botón de reset
5-Aparecerá un nuevo disco extraíble (BOOTLOADER)
6-Ir a la carpeta: Escritorio\FRDM_KL46Z_QSP\FRDM-KL46Z_QSP\OpenSDA
Applications\
7-Programar copiando y pegando en el disco extraíble la aplicación
DEBUG-APP_Pemicro_v108.SDA
TM
External Use
56
Ejemplo 3 – Bootloader del Bootloader
8-Desconectar USB y volver a conectarlo
9-Instalar los drivers (Pide dos drivers, CDC y Debugger)
10-Debe quedar instalado el debugger y el CDC como se ve debajo
11-Tomar nota del número de puerto serie virtual
12-Modificar en la terminal para conectarse al puerto serie virtual
nuevo, si este ha cambiado
TM
External Use
57
Ejemplo 4 – Mi Primer Proyecto con CodeWarrior
TM
External Use
58
Ejemplo 4 - Creación del Proyecto
1-Abrir CodeWarrior: Inicio->Programas->Freescale->Freescale
CodeWarrior->CW for MCU v10.6->CodeWarrior
2-Especificar Workspace. El workspace es una carpeta que contenerá los proyectos. Se puede
especificar cualquier nombre para esta carpeta y se puede tener muchas distintas. Presionar
ok.
TM
External Use
59
Ejemplo 4 - Creación del Proyecto
3-Se debe abrir el Workbench del CW que
nos permitirá trabajar con nuestros
proyectos.
4-En CodeWarrior workbench, ir a
[File -> New -> Bareboard Project]
5-Ingrese el
nombre del
proyecto, por
ejemplo
“primerEj4KL46” y
haga click en
[Next].
TM
External Use
60
Ejemplo 4 - Creación del Proyecto
6-Con la ventana de selección del
MCU, en la línea [Device or board
to be used], ingrese el MCU KL46
y elija el target final MKL46Z256
de la lista, luego haga click en
[Next]
7-En la ventana Connections
elegimos [OpenSDA]y [Segger JLink/J-Trace/SWO(SWD)based] y
hacemor click en [Next]
TM
External Use
61
Ejemplo 4 - Creación del Proyecto
8-En la ventana Language and Build
Tools Options deje todo en estado
default. Revice que el lenguaje is [C]
y que se halla esté tildada la opción
[Software] en Floating Point, no hay
hardware floating point unit (FPU) en
los Kinetis L.
Nota: A partir de CodeWarrior 10.3
el soporte para Kinetis L lo da el
compilador GCC, el que está
seleccionado como se ve como
[GCC]. Continua haciendo click en
[Next].
TM
External Use
62
Ejemplo 4 - Creación del Proyecto
9-Deje las opciones por default y
haga click en [Finish].
El CodeWarrior creará el
proyecto y hará todos los seteos
necesarios agregando la
estructura de directorios y los
archivos requeridos.
TM
External Use
63
Ejemplo 4 – Compilando
10-Hacemos doble click sobre main.c para ver el código en el editor,
main.c está dentro de la carpeta source del proyecto que podemos
ver en la venta CodeWarrior Projects.
11-Compilamos el proyecto haciendo click sobre el martillo
Nota 1: si hay errores en la compilación
los podemos ver en la ventana Problems
Nota 2: los resultados y la
realimentación del proceso de
compilación lo podemos ver en la
ventana Console
TM
External Use
64
Ejemplo 4 – Descargando
12-Descargamos el proyecto al MCU haciendo click sobre el escarabajo
Nota: la primera vez que se intenta descargar un proyecto, es necesario
decirle al IDE que target descargar. Si la acción provoca el siguiente
mensaje:
12.1-Hay que configurar el target para hacer la descarga.
Lo podemos hacer desplegando el nemú asociado al escarabajo.
12.2-Hacemos click en [Debug Configurations...]
TM
External Use
65
Ejemplo 4 – Descargando
12.3-Desplegamos las opciones debajo de CodeWarrior y hacemos
click en primerEjKL46_FLASH_OpenSDA. Presionamos [Debug]
Nota: este procedimiento no será necesario en cuando volvamos a
descargar el proyecto.
TM
External Use
66
Ejemplo 4 –Debuggeando
13-La perspectiva de debugging se abrirá automáticamente. Probamos los
diferentes controles de debugging para familiarizarnos
14-Cerramos la sesión al terminar presionando el botón de stop y volvemos al
editor
TM
External Use
67
Ejemplo 4 – Usando CW con KL46_SC
15-Volvemos a la perspectiva de edición
16-Repetimos los pasos
los pasos del ejemplo 3
para cambiar la
funcionalidad de la interfaz
OpenSDA. Desconectamos
el Freedom de USB y lo
volvemos a conectar con el
reset presionado. Luego
soltamos el reset.
17-Copiar y pegar en el disco BOOTLOADER la aplicación siguiente:
c:\Documents and Settings\Administrador\Escritorio\Workshop
Aplicaciones con Cortex M de Freescale\FRDM-KL46Z_QSP\OpenSDA
Applications\JLink_OpenSDA.sda
TM
External Use
68
Ejemplo 4 – Usando CW con KL46_SC
18-Desconectar la Freedom del USB y volver a conectarlo. Si nos pide
instalar drivers, procedemos como lo hacemos habitualmente en
Windows.
19-Verificar que la herramienta está oinstalada correctamente en el
Administrador de dispositivos de Windows
http://www.segger.com/opensda.html
Licensing
SEGGER created a firmware which runs on the Freescale OpenSDA platform, making it JLink compatible. In order to make use of this firmware, the following Terms Of Use must be
accepted:The firmware is only to be used with Freescale target devices. Using it with other
devices is prohibited and illegal.
The firmware is for use with evaluation boards only. It is not for use with custom hardware.
The firmware may only be used for development and/or evaluation purposes. It may not be
used for production purposes.
The firmware is made available without any warranty and without support.
TM
External Use
69
Ejemplo 4 – Usando CW con KL46_SC
20-Compilamos y descargamos la aplicación nuevamente, repitiendo los
pasos 11 y 12, pero ahora ante el cuadro de dialogo que nos pide elegir
la herramienta seleccionamos platinum_FLASH_Segger J-Link_Trace.
Aceptar las condiciones de licencia de Segger.
21-Debuggear la aplicación.
22-Finalizar la sesión de debugging
y volver a la perspectiva de edición.
23-Reestablecer el debugger de
P&E siguiendo los pasos 1 a 8 del
Ejemplo 3
TM
External Use
70
Ejemplo 5 – Agregamos control de GPIO a mamo
TM
External Use
71
Ejemplo 5 – Configuración de puertos
Cada pin tiene un registro PCR (32-bit) dedicado.
• Ejemplo.: En nuestro MKL46 de 100 pines, “Pin 26” corresponde con
PORTE bit 29 tiene el registro asociado PORTE_PCR29, en el que
puedo configurar solo para este pin :
•
−
−
−
−
−
−
−
−
Interrupt flag (w1c )
Interrupt configuration : int/dma, edge/level, low/high, rising/falling/both
Mux control : can select Disabled (analog) or Alternate function Alt1 -> Alt7
Drive Strenght low/high
Open drain yes/no
Slew Rate : fast/slow
Pull Resistor Enable : yes/no, pull-up or pull-down
Passive filter enable : optional passive lowpass filter (10-30MHz BW )
Los seteos configurados en PCR siempre tienen afecto, sin
importar que módulo se conectó al pin a travéz del MUX
TM
External Use
72
Configuración de puertos – Clock Gating
TM
External Use
73
Configuración de puertos – PIN MUX – PORTx_PCRxx
TM
External Use
74
Configuración de puertos - Control del puerto
TM
External Use
75
Configuración de puertos - Ejemplo
Habilito el clock
// Habilitación de clock para GPIO
SIM_SCGC5 |= (SIM_SCGC5_PORTA_MASK
| SIM_SCGC5_PORTB_MASK
| SIM_SCGC5_PORTC_MASK
| SIM_SCGC5_PORTD_MASK
| SIM_SCGC5_PORTE_MASK );
Habilito pin como GPIO
PORTE_PCR29 = (PORT_PCR_MUX(1) | PORT_PCR_DSE_MASK);
Seteo valor inicial
GPIOE_PSOR = (1<<29);
Lo configuro como salida
GPIOE_PDDR = (1<<29);
TM
External Use
76
Ejemplo 5 – Manejo de GPIO
1-Importamos las fuentes que nos
permiten manejar las GPIO al
proyecto anterior.
2-Parados sobre la carpeta
Sources del proyecto, hacemos
click con el botón derecho y
elegimos Import…
3-Desplegamos [General] y
elegimos [File System], luego
presionamos [Next].
TM
External Use
77
Ejemplo 5 – Manejo de GPIO
4-Elegimos [Browse].
5-Navegamos hasta Escritorio\Workshop
Aplicaciones con Cortex M de
Freescale\Fuentes de Ejemplo\Ej5\ y
presionamos [Aceptar].
6-Desplegamos [General] y elegimos
[File System], luego presionamos
[Next].
7-Tildamos gpio.c y gpio.h y presionamos
[Finish].
8-Editamos la función main para hacer
parpadear los leds que están el PTD5 y
PTE29.
9-Compilamos y descargamos el
programa al MCU.
TM
External Use
78
Ejemplo 5 – Manejo de GPIO
10-¿Se ven los leds parpadear?
11-¿Qué debemos hacer para que se vean parpadear?
12-¿Cómo lo haríamos de manera más elegante?
13-¿Cómo puedo hacer para controlar la frecuencia de
parpadeo?
TM
External Use
79
Ejemplo 6 – GPIO+Systick
TM
External Use
80
Systick
Timer de 24-bits que está en el core, cuente en forma descendente desde el valor de
recarag a cero. Cuando llega a cero, se recarga con el valor almacenado en el registro
SYST_RVR y sigue contando. Permanece detenido cuando el debugger encuentra un
breakpoint.
• Este timer lo comparten todos los Cortex M de ARM independientemente del fabricante
porque forma parte del core como el NVIC. Sus registros se encuentran en las mismas
posociones en todos los MCUs
•
TM
External Use
81
Systick
TM
External Use
82
Ejemplo 6 – GPIO+Systick
1-Importamos las fuentes que nos
permiten manejar el Systick
2-Navegamos hasta Escritorio\Workshop
Aplicaciones con Cortex M de
Freescale\Fuentes de Ejemplo\Ej6\ y
presionamos [Aceptar].
3-Desplegamos [General] y elegimos [File
System], luego presionamos [Next].
4-Tildamos SysTick.c y SysTick.h y
presionamos [Finish]. La carpeta
Sources del proyecto debe quedar como
indica la figura
TM
External Use
83
Ejemplo 6 – GPIO+Systick
6-Agregamos acceso a las funciones de Systick en
main.c
7-Inicializamos Systick para interrumpir cada 1ms
8-Compilamos y descargamos el programa.
9-Colocamos un breakpoint en la línea indicada dentro
de la rutina de interrupción del Systick y corremos el
programa para ver si el Sistick está operativo
10-¿Cómo hacemos para que el Systick controle la
conmutación del led en el loop principal de programa
y que esta sea cada 1s? De este modo podemos
prescindir de la demora por software que usamos.
11-¿El parpadeo es cada 1s?¿Porqué?
TM
External Use
84
Ejemplo 6 – GPIO+Systick
12-Repita los pasos 1 a 4
para importar oscilador.c y
oscilador.h
13-Agregamos acceso a las funciones de
oscilador en main.c
14-Inicializamos el oscilador
15-Compilamos y descargamos el
programa.
16-¿Cuál es la frecuencia parpadeo?
TM
External Use
85
Ejemplo 7 – Usamos los ejemplos de Freescale
TM
External Use
86
Ejemplo 7 – Usando CW con KL46_SC
1-Cerramos el proyecto
anterior.
2-Importamos un proyecto
de ejemplo del paquete
KL46_SC, para esto vamos
a File->Import…
3-Seleccionar General>Existing Projects into
Workspace y presionamos
Next
TM
External Use
87
Ejemplo 4 – Usando CW con KL46_SC
4-Presionar [Browse…] para
buscar el proyecto según indica
la figura
5-Presionar [Aceptar]
6-Asegurarse que el tilde Copy Projects into
Workspace no esté seleccionado. Presionar
[Finish]
TM
External Use
88
Ejemplo 4 – Usando CW con KL46_SC
7-Hacemos doble click sobre paltinum.c
TM
External Use
89
Ejemplo 4 – Usando CW con KL46_SC
7-Compilamos la aplicación haciendo click sobre el martillo
8-Si no hubo errores, descargar la aplicación presionando el
escarabajo
9-Elegir platinum_FLASH_OpenSDA, que es nuestra herramienta
TM
External Use
90
Ejemplo 4 – Usando CW con KL46_SC
10-Probar controles de debugging
11-Verificar mensaje en la terminal serie
12-Volvemos al editor y cerramos el proyecto
TM
External Use
91
Ejemplo 8 –Proyecto nuevo y manejo de GPIO
con KL46_SC
TM
External Use
92
Clonando proyecto platinum
1-Ejecutar Escritorio\Workshop Aplicaciones con Cortex M de
Freescale\kinetis_kl46_sc_rev2\klxx-sc-baremetal\build\cw\
make_new_cw_project.exe
2-Ingresar nombre del proyecto y presionar Enter. EL nombre del
proyecto puede ser Ej8KL46
3-Presionar Enter para cerrar el script.
TM
External Use
93
Estructura Necesaria del Proyecto Clonado
El proyecto nuevo se ha creado de forma
compatible con la estructura de proyectos
del paquete KL46_SC que tiene soporte
para gran cantidad de periféricos del MCU
y para las plataformas de desarrollo como
la FRDM que estamos usando.
Vemos el proyecto creado.
Ahora necesitamos copiar algunas fuentes
porque el proyecto quedó configurado para
buscarlas en la ruta indicada en la figura de
la izquierda. Todas las fuentes están en la
carpeta src; las comunes, los drivers y las
aplicaciones y fuentes propias de cada
proyecto.
TM
External Use
94
Importando el nuevo proyecto
1-Importamos el nuevo proyecto repitiendo
los pasos 2 a 6 del proyecto anterior
2-Intentamos abrir las fuentes creadas por
default en el proyecto, obtendremos el
mensaje de error que se muestra en la
pantalla. Esto sucede porque el proyecto es
un clon del proyecto base platinum, que
probamos en el ejemplo anterior, y no sus
fuentes.
TM
External Use
95
Importando las fuentes necesarias
3-Borramos las fuentes de la carpeta project
4-Creamos una carpeta con el nombre del proyecto
dentro de la ruta siguiente Escritorio\Workshop
Aplicaciones con Cortex M de
Freescale\kinetis_kl46_sc_rev2\klxx-scbaremetal\src\projects\
5-Copiamos allí las fuentes de la carpeta
Escritorio\Workshop Aplicaciones con Cortex M de
Freescale\Fuentes de Ejemplo\Ej8\
6-Importamos a project las fuentes de la carpeta
anterior
La carpeta
project debe
quedar como
indica la
figura de la
derecha
Nota: No debe
tener el tilde en
Overwrite
existing…
TM
External Use
96
Compilando el proyecto
7-Si hacemos click sobre el nombre del
proyecto para resaltarlo y luego presionamos
el botón derecho, al abrirse el menú elegimos
Clean Project para eliminar archivos
generados que pueden hacer fallar la
compilación
8-Compile el proyecto seleccionando
Project  Build Project o click en el
ícono del martillo
9-Debuggeamos el proyecto
presionando el ícono del
escarabajo
10-Probamos la funcionalidad del
proyecto anterior
TM
External Use
97
Agregando código
8-Cerramos la sesión de
debugging.
9-Editamos platinum.c:
Agregamos
#include “GPIO.h”
Agregamos
gpio_init();
Modificamos el lazo principal
para que quede:
LED1_OFF;
LED2_OFF;
ch =in_char();
LED1_ON; LED2_OFF;
out_char(ch);LED1_OFF;
LED2_ON;
10-Compilamos y
debuggeamos paso a paso
la aplicación
TM
External Use
98
Problema
11-Nos encontramos con un
problema; si no
debuggeamos por pasos no
vemos los leds.
¿Cómo lo resolvemos?
Modificamos agregando
demoras y volvemos a
compilar y debuggear pero
ahora haciendo correr el
programa
12-Probamos los cambios y
cerramos la sesión de
debugging y el proyecto
13-Cerramos la sesion de
debugging, volvemos al
editor y cerramos el
proyecto.
TM
External Use
99
Ejemplo 9 - PE
•
Programaremos un LED con una frecuencia fija de blinking
LEDs Rojo y Verde
KL46Z
256VLL4
TM
External Use
10
0
PTD5(ROJO)
PTE29/TPM0_CH2(VERDE)
Concepto
Hay muchas formas de hacer parpadear un LED.
• Usaremos un PWM lento para cambiar el estado del pin de I/O.
• Usaremos CW10.6 y Processor.
• Necesitamos los componentes siguentes de PE:
•
− CPU
(Cpu:MKL46Z256VLL4), setear oscilador externo y habilitar el
PLL.
− Timer Unit (TimerUnit_LDD), en modo PWM para generar una señal
de blinking lenta.
TM
External Use
10
1
Componentes Cpu:MKL46Z256VLL4
•
•
Es el componente básico del
proyecto, es agregado en
forma automática.
La CPU, el PLL, etc. son
motorizados por el
Multipurpose Clock Generator
(MCG), y este asu vez por el
oscilador externo (OSC).
TM
External Use
10
2
Clock del Sistema
CPU
48 MHz
96 MHz
Bus 24 MHz
TPM 48 MHz
8.0 MHz
TM
External Use
10
3
Configuración de Componente Cpu:…
•
Propiedades
− System
oscillator 0:
enabled
- switch osc on
− Clock source: External crystal - use crystal
− Clock frequency:
8.0
- crystal frequency
− MCG mode:
PEE
- enable PLL mode
− PLL output:
96.0
- set PLL frequency
− Core clock:
48.0
- set CPU frequency
− Bus clock:
24.0
- set bus frequency
•
Methods
− none
•
Events
− none
TM
External Use
10
4
Componente: TimerUnit_LDD (TPM-Mode)
•
Basado en Timer/PWM Module (TPM)
El TPM està hecho en base al
timer simple de los MCU de o bits
de Freescale (HCS08 Timer PWM
Module – TPM). El TPM funciona
en los modos de bajo consumo
TM
External Use
10
5
Funcionalidad del Timer
Counter value
El contador del TPM0 cuenta con un período de 175ms configurado como
“Period value”.
Cuando el contador alcanza el valor “Compare” del canal 0 configurado en
80ms setea la salida. Cuando el contador se reinicia, la salida se resetea.
Counter period
Channel 0
offset value
Time
TMP0_CH1 output
pin state (LED)
TM
External Use
10
6
Configuración de Componente TimerUnit_LDD
blinking LED demo
•
Propiedades
− Counter:
TPM0_CNT- Timer/PWM Mode
− Counter frequency: 375 kHz
- set input frequency
− Overrun period: 174.763 ms- set PWM frequency
− Channel list:
1 - use one channel
− Mode: Compare
- channel is compare
− Compare: TPM0_C1V - compare register
− Offset: 80 ms - ~50% duty cycle
− Output on compare:Set - behavior on compare
− Output on overrun: Clear - behavior on overrun
− Output pin: ADC0_SE5b/PTD1/…
− Auto initialization: yes - called from the CPU
•
Methods
− none
•
Events
− none
TM
External Use
10
7
Creación del Proyecto
1-En CodeWarrior workbench,
ir a [File | New | Bareboard
Project].
2-Ingrese el nombre del proyecto,
por ejemplo “KL46Z-PE_Lab1” y
haga click en [Next].
3-Con la ventana de selección del
MCU, en la línea [Device or board
to be used], ingrese el MCU KL46
y elija el target final MKL46Z256
de la lista, luego haga click en
[Next]
TM
External Use
10
8
Creación del Proyecto
4-En la ventana Connections
elegimos [OpenSDA]y [Segger JLink/J-Trace/SWO(SWD)based] y
hacemor click en [Next]
5-En la ventana Language and
Build Tools Options deje todo en
estado default. Revice que el
lenguaje is [C] y que se halla esté
tildada la opción [Software] en
Floating Point, no hay hardware
floating point unit (FPU) en los
Kinetis L.
6-A partir de CodeWarrior 10.3 el
soporte para Kinetis L lo da el
compilador GCC, el que está
seleccionado como se ve como [GCC].
Continua haciendo click en [Next].
TM
External Use
10
9
Creación del Proyecto
7-En la ventana Rapid Application
Development eleja [Processor Expert] y
deje [Use current perspective]. Elija
[Standalone]en Project Mode y go haga
click en [Finish].
El Processor Expert creará el
proyecto y hará todos los
seteos necesarios agregando
la estructura de directorios y
los archivos requeridos, esta
estructura se puede ver en
ProcessorExpert.pe en la
carpeta de proyecto.
TM
External Use
11
0
Configuración de los Componentes
8-Abra la vista de Processor Expert
seleccionando Processor Expert  Show
view:
9-Seleccione la CPU en la ventana
Components, como se muestra debajo
10-Elegir vista avanzada
11-Configuramos el oscilador como
se muestra en la imágen siguiente
del Component Inspector
TM
External Use
11
1
Configuración de los Componentes
Las líneas en rojo indican errores producidos por seteos que no pueden
lograrse.
Los cambios que debemos hacer respecto del default son los siguientes:
• System Oscillator 0: Enabled
• Clock Frequency: 8MHz
• MCG Mode: PEE
• PLL module: Enabled
• PLL output: 96MHz
• Core Clock: 48MHz
• BUS Clock: 24MHz
Al terminar los seteos, todos los errores deben desaparcer quedando todo
el texot en negro.
TM
External Use
11
2
Configuración de los Componentes
12-Abrir Component Library y
seleccione y arrastre
TimerUnit_LDD de
Components Library a
Components view del
proyecto:
13-Renombre el componente
”TimerUnit_LDD” de TU1 a
PWMTimer usando el botón
derecho para abrir el menú de
contextocomo se muestra
debajo:
TM
External Use
11
3
Configuración de los Componentes
14-En el Component Inspector de [PWMTimerB/ Properties] setee los
siguientes valores (Cambie a la vista a Advanced o Expert ):
15-Se debe elegir el pin de
salida, en nuestro caso
PTE29 y cambiará la
selección de compare a
TMP0_C2V.
Cambios:
1. Counter: TMP0_CNT
2. Counter Frequency: 375kHz
3. Overrun Period:
174,762667ms
4. Channel List: 1
5. Mode: Compare
6. Compare: TPM0_C2V
7. Offset: 80ms
8. Output on compare: Set
9. Output on overrun: Clear
10. Initial State: Low
11. Output pin Signal: PTE29
12. Autoinitialization: yes
TM
External Use
11
4
Configuración de los Componentes
16-Ahora hay que ejecutar el generador de
código de Processor Expert (PEx)
presionando generate button en
Components view:
17-Para simplificar la vista, reseteamos la vista de la perspectiva actual
usando el menu [Window  Reset Perspective]
TM
External Use
11
5
Código Fuente
18-Luego de la generación de código, el
proyecto tiene nuevos archivos que
pueden verse en CodeWarrior Projects.
Abrir el archivo Source\main.c con dobleclick en él. Se abrirá en el editor.
19-En el editor de main.c
exploremos la función main(void).
La función PE_low_level_init()
inicializa todos los drivers de
bajo nivel generados por
Procesor expert y también el
componente PWMTimer.
TM
External Use
11
6
Compilar y correr el proyecto
20-Compile el proyecto seleccionando
Project  Build Project o click en el
ícono del martillo
21-Conecte el cable USB a la placa
22-Comience la sesión de debugging haciendo
click en el botón de debug, compilará y
linkeará todo el proyecto. Dependiendo de la
configuración del debugger, elija el que
correspondapara FRDM-KL46Z board. Puede
ser OpenSDA o Segger J-Link. El debugger de
CodeWarrior’s comenzará la descarga del
binario ejecutable a la Flash del MCU target.
TM
External Use
11
7
Compilar y correr el proyecto
23-Luego de que finalice la descarga, la vista de la
pantalla cambiará a la perspectiva de Debug. Si no
cambia, cambiela usted haciendo click en el botón
Debug como se muestra en la figura
24-Comience la ejecución de la aplicación
presionando [F8] o el ícono Resume
El LED rojo de la FRDM-KL46Z
comenzará a parpadear.
Estamos generando una señal
PWM de 5.7 Hz con un duty
cycle de aprox. 50%.
Nota: El duty cicle de la señal
podrá cambiarse con el offset en
PWMTimer.
25-Probar que pasa cambiandolo
TM
External Use
11
8
Variante
•
Los LEDs de la placa están conectados del modo siguiente:
− LED
ROJO a PTE29/TMP0_CH2
− LED VERDE a PTD5/TPM0_CH5
25-Agregue al componente PWMTimer el canal del LED VERDE
para hacer lo mismo que hicimos pero con ambos LEDs.
26-Modifique el ejercicio anterior para que el comportamiento de
los LEDs sea inverso.
TM
External Use
11
9
Muchas gracias
TM
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