Kinetis M微控制器：面向计量方案的攻城利器

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。

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）。

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！

　　可以通过支持ARM Cortex-M0+内核的开发工具轻松地配置微控制器。例如，您可以使用面向ARM 6. 70的IAR Embedded Workbench开发工具。即，该工具的Kickstart版（IAR系统免费提供），使您能够创建一个16KB或更小的应用。对于代码达64KB的更高应用，您可以使用CodeWarrior® IDE for MCU’s 10.5特别版。免费工具包含一个C编译器、汇编器、链接器和调试器工具，可从Eclipse IDE内获得（见图5）。

图5 – CodeWarrior IDE for MCU’s 10.5 开发环境

　　CodeWarrior开发工具的商业版以及免费版的一个主要部分是处理器专家（Processor Expert®）软件。使用该工具，您只需用鼠标选择参数就可以编写应用程序。处理器专家软件建模工具不断检查参数设置、生成C代码。不仅初学者，就连有经验的程序员也经常使用该工具来预置微控制器。使用该工具，您可以创建一个简单的应用，无需架构知识和特定微控制器的寄存器。此外，所生成的代码不会包含过多的冗余代码。

　　显然，使用处理器专家软件建模工具，，您可以不用像利用C预处理器亲手编写程序一样编写那样的有效代码。这种类型的编程主要供那些掌握了微控制器架构和片上外设的有经验的用户使用。如果您属于这一类程序员，您肯定会同意我的看法：要开发一个应用程序，有一个包括"启动"模块、中断矢量定义表、连接器命令文件并经良好测试的软件示例以及片上外设裸金属软件驱动就够了。

　　被称为"Kinetis M裸金属驱动和软件示例" 安装软件包提供众多软件示例。当前版本（EAR2.2）支持CodeWarrior IDE for MCU’s 10.5、IAR Embedded Workbench for ARM 6.70和Rowley CrossWorks for ARM 2.3开发工具。

　　片上外设软件驱动已被写入，主要关注快速代码执行，与实例一起以源代码的形式提供。安装软件包还能简单实用地创建一个新项目。图6显示一张包含部分安装软件包的示例表。

图 6 – 软件示例表

　　小结

飞思卡尔Kinetis M微控制器系列基于90-nm的薄膜存储器（TFS）工艺技术。它由时钟频率高达50 MHz的ARM Cortex-M0+内核控制。内部时钟生成模块包括锁频环（FLL）、锁相环（PLL）、低频振荡器（OSC32K）、高频振荡器（OSCMHZ）和32 kHz和4/2 MHz的内部参考时钟（IRC）模块。除了许多用于处理模拟信号的外设、数字定时器、LCD控制器、通信接口和实时时钟外，这些器件还包括一个"看门狗"定时器、16／32位CRC加速器、随机数发生器和一个用于侵入检测的电路。Kinetis M微控制器系列提