Mikrokontrolery Kinetis dla (bardzo) początkujących. Proste aplikacje zestawu FRDM-KL25Z
rok wydania: 2014
ilość stron: 202
ISBN: 978-83-60233-99-3
format: B5
oprawa: twarda
Opis
Książka jest pierwszą na polskim rynku wydawniczym pozycją poświęconą nowoczesnym, 32-bitowym mikrokontrolerom, wyposażonym w rdzeń ARM Cortex-M0+ (rodzina Kinetis L firmy Freescale). Treść książki składa się w ekspresowy kurs programowania tych mikrokontrolerów z wykorzystaniem bezpłatnych, graficznych narzędzi programowych oraz taniego zestawu ewaluacyjnego z rodziny FREEDOM (FRDM-KL25Z). Przykłady opisane w książce przez autora zostały bezpłatnie udostępnione wraz z kompletami plików źródłowych i projektami utworzonymi w środowisku Processor Expert/Code Warrior.
Książka jest przeznaczona dla konstruktorów urządzeń elektronicznych, programistów systemów embedded, a także studentów i hobbystów chcących rozpocząć przygodę z nowoczesnymi mikrokontrolerami, których wyposażenie i możliwości są istotnym elementem wspierającym rewolucję zachodzącą na rynku współczesnej elektroniki.
Od wydawcy
Kolejna książka, jaką przekazujemy w ręce Czytelników, jest poświęcona przybliżeniu programowania i metod tworzenia aplikacji dla nowoczesnych, 32-bitowych mikrokontrolerów Kinetis L z oferty firmy Freescale, wyposażonych w rdzeń Cortex-M0+. Książka ukazała się przy wsparciu ze strony firm Freescale i EBV Elektronik, które od lat konsekwentnie angażują się w przygotowanie polskojęzycznych publikacji edukacyjnych poświęconych nowoczesnym podzespołom.
Ze względu na ukierunkowanie treści książki na konstruktorów początkujących w „świecie ARM”, jako platforma sprzętowa, będącą bazą dla wszystkich przykładów, został wybrany zestaw z serii FREEDOM (FRDM-KL25Z). Charakteryzuje się on bogatym wyposażeniem, a oprócz efektownych elementów peryferyjnych ma wbudowany także programator-debugger z interfejsem SWD. Zestaw ten, przy swoim doskonałym wyposażeniu, charakteryzuje się prostą budową oraz niską ceną, co ułatwia aplikowanie go przez mniej doświadczonych elektroników.
Autor do realizacji projektów przedstawionych w książce wykorzystał nowoczesne narzędzie graficzne – Processor Expert w wersji dostępnej bezpłatnie – które współpracuje z klasycznym IDE Code Warrior (także w wersji bezpłatnej), tworzące razem wygodne w obsłudze, zintegrowane środowisko programistyczne.
Dobór tematów przykładów przedstawionych w książce był dla autora – który jest doświadczonym programistą i popularnym internetowym blogerem, zajmującym się od wielu lat promocją mikrokontrolerów – oczywisty: poruszył on zarówno zagadnienia istotne dla fanów współczesnych systemów mikrokontrolerowych (przykłady dla nieco bardziej zaawansowanych), jak i zagadnienia podstawowe, dzięki czemu także czytelnicy mniej wprawni „elektronicznie” poradzą sobie z samodzielną analizą prezentowanych przykładów.
Oprogramowanie narzędziowe wykorzystane w prezentowanych przykładach oraz kompletne projekty przykładowe (ze źródłami w języku C) są dostępne na specjalnej stronie suportowej, która znajduje się w domenie MIKROKONTROLER.pl pod adresem http://www.mikrokontroler.pl/node/7195/ (podany także na poniższym kodzie QR).
Spis treści
Od wydawcy / 6
1. Platforma sprzętowa – zestaw FRDM-KL25Z / 7
1.1. Wprowadzenie / 8
1.2. W pudełku / 10
1.3. Ogólne dane techniczne / 12
2. Oprogramowanie / 17
2.1. Szukamy informacji i oprogramowania / 18
2.2. Sterowniki / 20
2.3. Instalacja sterowników i środowiska CodeWarrior / 22
2.4. Dołączamy zestaw Freedom do komputera / 24
2.5. Czym jest OpenSDA / 25
3. Środowisko CodeWarrior 10.3 – pierwsze uruchomienie / 29
3.1. Tworzenie nowego projektu / 32
3.2. Importowanie/dodawanie komponentów / 36
3.3. Dołączenie do GPIO_LDD / 41
3.4. Generowanie kodu w Processor Expert / 43
3.5. Dodajemy kod dla naszej diody LED / 44
3.6. Odpluskwianie / 46
4. Potencjalne problemy z CW oraz FRDM-KL25Z / 47
4.1. Problemy ze sprzętem / 48
4.2. Problemy z oprogramowaniem / 50
5. Komunikacja z wykorzystaniem interfejsu UART / 55
5.1. Wprowadzenie (czy aby nie na minę?) / 56
5.2. Nasza misja / 57
5.3. Tworzymy projekt i dodajemy komponenty / 58
5.4. Konfiguracja UART-a / 59
5.5. Konfiguracja komponentu RingBuffer / 61
5.6. Generujemy kod za pomocą Processor Experta / 62
5.7. Czas na kod / 62
5.8. Przerwanie UART i zdarzenia (events) / 65
5.9. Integracja plików / 65
5.10. Uruchomienie / 67
6. Licho nie SPI / 69
6.1. Wyświetlacz LCD z Nokii 3310 / 70
6.2. Podłączenie i pinouty / 71
6.3. Inicjalizacja i protokół komunikacji / 73
6.4. Program / 73
7. Komunikacja z wykorzystaniem interfejsu I2C / 79
7.1. Co w Freedomie piszczy / 80
7.2. Przykład z akcelerometrem MEMS 3D / 81
7.2.1. Konfiguracja komponentów / 81
7.2.2. Piszemy kod / 83
7.2.3. Wynik działania programu / 86
7.3. Zegar RTC na DS1307 z I2C / 87
7.3.1. I2C nie działa? / 87
7.3.2. Rozwiązanie czy tylko proteza / 91
8. Pomiary sygnałów analogowych z wykorzystaniem ADC / 93
8.1. Co nieco gwoli wyjaśnienia / 94
8.2. Przetwornik ADC w zestawie FRDM-KL25Z / 94
8.3. Tworzymy projekt / 96
8.3.1. Komponent ADC i jego konfiguracja / 96
8.3.2. Generowanie kodu / 98
8.4. Kompilacja i debugowanie / 100
8.5. Obsługa przerwania / 100
8.6. Multichannel – r
ównie prosto! / 103
9. Obsługa wyświetlacza alfanumerycznego ze sterownikiem HD44780 / 105
9.1. Co nieco o sterowniku HD44780 / 106
9.2. Sterowanie / 108
9.3. Podłączamy LCD do FRDM-KL25Z / 109
9.4. Komponent / 111
9.5. Program przykładowy / 113
10. Touch Slider: bezstykowy interfejs użytkownika / 115
10.1. Sprzętowisko / 116
10.2. Program / 117
10.3. Konfiguracja komponentu TSS_Library / 118
10.4. Zadanie dla slidera / 121
11. Ultradźwiękowy pomiar odległości – obsługa timerów / 125
11.1. Ultradźwiękowy sensor pomiarowy / 126
11.2. Podłączenie sensora ultradźwiękowego do FRDM-KL25Z / 127
11.3. Biblioteka obsługi HC-SR04 / 129
11.4. Program główny / 138
12. Generator przebiegu PWM / 141
12.1. Obsługa i konfiguracja generatora PWM / 142
12.2. Przykładowa aplikacja / 144
12.3. Przerwania / 146
13. Komunikacja bezprzewodowa Bluetooth / 149
13.1. Sprzęt i podłączenie / 150
13.2. Program / 151
13.2.1. Konfiguracja parametrów Serial_LDD / 152
13.2.2. Konfiguracja parametrów RingBufferUInt8 / 152
13.2.3. Nasza aplikacja / 153
13.4. Ustawienia połączenia BTM z PC / 155
14. Obsługa portów I/O (GPIO) / 157
14.1. Niezbędna teoria / 158
14.2. Zewnętrzna klawiatura / 159
14.3. Program przykładowy / 161
14.4. Program / 165
15. Obsługa odbiornika GPS / 167
15.1. Konfiguracja sprzętowa / 168
15.2. Odbiór i interpretacja danych NMEA-0183 / 171
15.3. Program przykładowy / 172
16. Interfejs USB: przykłady zastosowań / 179
16.1. Interfejs USB w zestawie FRDM-KL25Z / 180
16.2. Host czy Device? / 182
16.2.1. USB MSD Host / 183
16.2.2. USB Device: Mouse HID / 185
16.2.3. USB Device: CDC / 185
17. Karty SD/MMC i obsługa systemu plików / 187
17.1. Krótko o kartach SD / 188
17.2. Komendy sterujące / 191
17.4. Nasz program / 197
Dodatek / 199
Schemat blokowy zestawu FRDM-KL25Z / 200
Wyprowadzenia zestawu FRDM-KL25Z – przypisanie linii portów I/O / 201
Funkcje wyprowadzeń zestawu FRDM-KL25Z z podziałem funkcjonalnym / 201
Funkcje wyprowadzeń zestawu FRDM-KL25Z z opisami zgodnymi ze standardem
Arduino / 202
Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie