Introdução ao launchpad da série tiva c tm4c123g da texas instruments

Estamos todos familiarizados com microcontroladores baseados em AVR e PIC, pois são amplamente usados, mas os microcontroladores baseados em ARM estão se tornando populares hoje em dia devido ao seu custo e velocidade. O LaunchPad Tiva C Series TM4C123G da Texas Instruments (EK-TM4C123GXL) é um deles, é uma placa de desenvolvimento de baixo custo baseada na placa de avaliação ARM Coretx-M4F. Esta bela placa vermelha brilhante é fascinante de trabalhar apenas pelo fato de pertencer à Texas Instruments. Aprender como usar os microcontroladores TI seria definitivamente uma ferramenta poderosa em nossa manga, porque a TI tem uma ampla variedade de MCUs para escolher por um preço muito competitivo. Já cobrimos anteriormente outra placa popular da TI - MSP430 LaunchPad e construímos muitos projetos com ela.

Nesta série de tutoriais, aprenderemos sobre este TM4C123 LaunchPad e como programá-lo. Usando este LaunchPad, podemos trabalhar com microcontroladores da série C, que oferece desempenho de 32 bits com uma velocidade operacional de até 180 MHz. Os tutoriais serão escritos para iniciantes em eletrônica e, portanto, cada tópico será informado da forma mais nítida possível. O hardware necessário para esses tutoriais seria um laptop e o TIVA LaunchPad Development Toolkit com alguns outros componentes eletrônicos básicos que você pode encontrar facilmente em sua loja local de hardware. Portanto, sem mais demora, vamos mergulhar na ferramenta de desenvolvimento e verificar o que está incluído na caixa e como usá-lo. Seremos capazes de piscar um LED usando TIVA TM4C123G no final deste tutorial.

Conteúdo do TM4C123 TIVA LaunchPad

Ao comprar a ferramenta de desenvolvimento TM4C123 TIVA LaunchPad da TI ou de qualquer outro fornecedor local, você receberá os seguintes materiais incluídos em sua caixa.

• TM4C123 TIVA LaunchPad Development Board (EK-TM4C123GXL)
• Interface de depuração no circuito integrado (ICDI)
• Plugue USB micro-B para cabo de plugue USB-A
• Guia rápido

Vamos ver os recursos e especificações do TM4C123 LaunchPad.

Os recursos do LaunchPad da série C da TIVA

Existem três variantes no LaunchPad da série TIVA C com diferentes recursos e especificações. Todos eles têm diferentes números de pinos GPIO, velocidade, memória e conectividade. Todas as características importantes das diferentes placas TIVA são comparadas na tabela abaixo:

Nome MCU	Características
TM4C123G LaunchPad: EK-TM4C123GXL	TM4C Series MCU - CPU ARM Cortex-M4 de 80 MHz com ponto flutuante. 256 KB de Flash, 32 KB de RAM, 2 KB EEPROM, 2x12 bits 1MSPS ADC, 6x64 bits e 6x32 bits Até 16 PWM de movimento, 8 UART, 4 I2C, 4 SSI, 2 CAN, 1 USB H / D Interface de depuração no circuito USB integrada Interface BoosterPack XL empilhável de 40 pinos LED de usuário RGB, dois interruptores de usuário (aplicação / ativação)
TM4C1294 LaunchPad conectado: EK-TM4C1294XL	MCU mais rápido da série TM4C - CPU ARM Cortex-M4 de 120 MHz com ponto flutuante Ethernet 10/100 MAC + PHY e solução de aplicativo escalonável baseada em nuvem integrada Flash de 1 MB, RAM de 256 KB, EEPROM de 6 KB, 2MSPS ADC de 2 x 12 bits, temporizadores de 8 x 32 bits (16 x 16 bits) Até 8 canais PWM de movimento, 10 I2C, 8 UART, 4 QSPI, 2 CAN, 1 EPI, 1 USB H / D Interface de depuração no circuito USB integrada Duas interfaces BoosterPack XL empilháveis ​​de 40 pinos Grade de E / S para placa de ensaio sem solda e conexão de placa de base personalizada
TM4C129E Crypto Connected LaunchPad: EK-TM4C129EXL	MCU mais rápido da série TM4C - CPU ARM Cortex-M4 de 120 MHz com ponto flutuante Ethernet 10/100 MAC + PHY e solução de aplicativo escalonável baseada em nuvem integrada Flash de 1 MB, RAM de 256 KB, EEPROM de 6 KB, 2MSPS ADC de 2 x 12 bits, temporizadores de 8 x 32 bits (16 x 16 bits) Hardware de aceleração de criptografia Até 8 canais PWM de movimento, 10 I2C, 8 UART, 4 QSPI, 2 CAN, 1 EPI, 1 USB H / D Interface de depuração no circuito USB integrada Duas interfaces BoosterPack XL empilháveis ​​de 40 pinos Grade de E / S para placa de ensaio sem solda e conexão de placa de base personalizada Demonstração de conexão segura em nuvem pronta para uso com TI-RTOS, WolfSSL e Exosite

Como você pode ver na tabela acima, todas as placas LaunchPad apresentam emulação on-board para programação e depuração de código, botões e LEDs, bem como conectores que são usados ​​para conectar módulos de plug-in BoosterPacks baseados em TI, o que adiciona nova funcionalidade ao LaunchPad como conectividade sem fio, LEDs, sensores e muito mais.

De todos os três LaunchPads, os LaunchPads conectados e Crypto conectados são recursos vastos e são usados ​​em indústrias para computação de alto desempenho e também há tamanhos quase o dobro do TM4C123G LaunchPad. Portanto, para aplicativos menores, o TM4C123G LaunchPad é a melhor escolha. Portanto, nesta série de tutoriais, usaremos o TM4C123G LaunchPad para explorar todas as funcionalidades deste kit de desenvolvimento.

Comparando TIVA LaunchPad com Arduino e MSP430

Em tutoriais anteriores, usamos freqüentemente o Arduino e o MSP430 Launchpad. Agora, vamos ver como eles são diferentes do TIVA LaunchPad. Cada família de microcontroladores tem alguns recursos em comum, como pinos GPIO, um ADC ou dois, temporizadores, etc. No entanto, a maneira como funcionam internamente é totalmente diferente porque têm registros diferentes e processos diferentes para usá-los. TIVA LaunchPads são microcontroladores ARM cortex M4 de 32 bits, enquanto o Arduino (atmega328) e o MSP430 têm arquitetura totalmente diferente com barramento de 8 bits. As dimensões desses kits de desenvolvimento são quase as mesmas, mas eles têm diferentes números de GPIOs e velocidades de processamento. As técnicas de codificação também são diferentes em cada família.

O interessante é que os LaunchPads da TI possuem uma linguagem baseada em processamento semelhante ao Arduino que se chama Energia que pode funcionar com LaunchPads da série C da TIVA.

Ativando e testando a placa de desenvolvimento TIVA série C TM4C123G

A imagem abaixo mostra todos os componentes de bordo do TIVA LaunchPad. Existem dois conectores USB e uma chave seletora de energia. Para fins de programação e depuração, você deve usar o conector USB com Debug escrito sob ele, também faça a chave de seleção de energia para depurar para programá-lo. Além disso, você pode alimentar a placa usando este conector.

Como alternativa, para alimentar o microcontrolador, você pode usar o segundo conector USB e fazer a chave de seleção de energia em Device. Mas isso só irá ligar a placa e não pode ser programado.

Antes de qualquer coisa, a TI já teria feito o upload de um programa de amostra em seu microcontrolador TIVA, então vamos alimentar a placa e verificar se está funcionando. Então, ligue a placa através do conector micro USB e depois de fazer isso, você deve notar os LEDs RGB na parte inferior do botão Reset da placa brilhando alternadamente.

Agora, vamos prosseguir para o ambiente de software.

Software de programação (IDE) para TIVA LaunchPad

A Texas Instruments nos permite programar seus microcontroladores em uma variedade de ambientes. O oficial é o Code Composer Studio, comumente conhecido como CCS. Outro IDE é o Keil uVision. Esses softwares são gratuitos, mas seu uso requer algum nível mínimo de experiência com microcontroladores.

Como esta série de tutoriais é direcionada para iniciantes , usamos outro Ambiente de Desenvolvimento chamado Energia. Energia é um ambiente open source e gratuito que nos permite programar os microcontroladores TI facilmente. O principal objetivo do Energia é tornar a programação de TI MCU's tão fácil quanto programar em Arduino. Portanto, Energia é um IDE equivalente para Arduino que suporta microcontroladores Texas Instruments. Pessoas que usaram o Arduino concordarão