器件的衍生产品和封装 - Kinetis M微控制器:面向计量方案的攻城利器

来源:飞思卡尔 作者:Martin Mienkina2014年07月15日 15:31
[导读] 表1列出了该器件的衍生产品、封装和基本特性。

  例如,这些模块在一个典型的三相电表应用中可以用于从相电流测量(三个24位SD ADC)触发相电压测量(三个16位SAR ADC通道)。其他使用领域包括自主测量模拟信号周期(频率),检测RS-485和RS-232链路、调制的IEC 1107和38K红外通信的通信速度,连接外部模拟sigma-delta调制器和生成高稳定性的校准脉冲。

  内部时钟生成模块包含锁频环(FLL)、锁相环(PLL)、低频振荡器(OSC32K)、高频振荡器(OSCMHZ)、32 kHz 和4/2 MHz的内部参考时钟(IRC)模块。

  最后还有重要的一点,我必须提到有助于应用安全的模块,包括符合家用电器安全标准(IEC 60730)的“看门狗”定时器、循环冗余校验(CRC)加速器、随机数发生器(RNGA)和侵入检测(Tamper)。

  Kinetis M微控制器系列提供两种存储器配置和三种封装。应用开发人员可以选择的存储器配置有64 KB或128 KB Flash,封装有44 LGA、64和100 LQFP。采用64和100 LQFP封装的器件衍生产品均包括一个标准的LCD控制器,可以处理的LCD段数分别为160段和288段。制造商保证温度在–40°C 至+85°C范围内、电源电压为1.71 V至3.6 V时,所有零部件都能正常工作。

  表1列出了该器件的衍生产品、封装和基本特性。

器件的衍生产品和封装

表1 – 器件的衍生产品和封装

  支持明确隔离相关合法软件

  国际法制计量组织(the International Organization of Legal Metrology,OIML)和欧洲国家法制计量合作组织(the European Cooperation in Legal Metrology,WELMEC)等国际组织为编写软件控制的计量仪器应用程序提供咨询指导,即针对用软件将影响计费数据的那部分应用程序与该应用程序的其他部分隔离而制定了条例。如果制造商根据这些指导方针开发了一个计量仪器,并在初始审核和验证过程中向被通知机构(notified Body)提供了合规证明,那么它可以修改应用程序的其他部分,而不需要重新审核,因而获得了灵活性,大大节约了成本。

  飞思卡尔在器件开发过程中很好地意识到了这点,因此我们增加了硬件来控制所有集成式存储器、外设、I/O端口(参见图3)的接入,充分利用这一优势。

 平台

图 3 – 平台

  Kinetis M平台由ARM Cortex-M0+内核和两个DMA控制器组成。这些主动模块(总线主机)以“用户”或“特权”模式接入其他被动模块(总线从机)。被称为杂项控制模块(MCM)的这个额外模块根据进程标识符(PID)的设置增加了指示“安全”或“不安全”状态的访问属性。其结果是出现了硬件强制的三种状态访问的优先模型:特权(安全)》安全用户》非安全用户。在计量应用中,与“合法”计量相关的所有任务以“特权”模式处理,而应用的其他部分以“用户”模式运行。

  瞬时访问由ARM Cortex-M0+内核执行,DMA控制器由存储器保护单元(MPU)、外设桥(AIPS)和通用输入输出(GPIO)模块进行评估, 这样根据用户指定的标准,允许或拒绝访问芯片硬件,即存储器段、外设,I/O端口。

  如果设计人员设计了访问控制,同时根据应用需要设置了访问属性,则微控制器平台将自主排除任何会影响“合法”计量应用部分的其他应用部分的访问。

  开发工具

  对于新的应用开发,飞思卡尔提供TWR-KM34Z50M开发套件。该套件使用带内置虚拟串口的SWD(OpenSDA) 集成调试接口,能快速、容易地开发应用。虚拟串口加上FreeMASTER驱动和PC机应用程序可以监测在微控制器器件上运行的应用所出现的任何静态变量和全局变量 。

  除了连接微控制器的连接器,80×90 mm的印刷电路板还包括以下线路:160段LCD,MMA8491Q 三轴加速度传感器,一个带USB接口的七通道可编程正弦波发生器,NTC型IRDA温度传感器,几个LED和按键。开发套件可以单独使用或与TowerTM模块系统的其他I/O卡一起使用(见图4)。

TWR-KM34Z50M 开发套件

图 4 – TWR-KM34Z50M 开发套件
 

  本文选自电子发烧友网6月《智能工业特刊》Change The World栏目,转载请注明出处!

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