TWR-MCF5225X. Руководство пользователя

Редакция 1.0

Содержание

1. Общие сведения
2. Справочная документация
3. Аппаратная часть
3.1. Тактовый сигнал
3.2. Питание системы
3.3. Отладочный интерфейс
3.4. Интерфейс RS232
3.5. Подключение к соединительным платам
3.6. Механический форм-фактор
4. Таблица джамперов
5. Таблица входных/выходных разъёмов и назначения выводов
6. OSBDM
6.1. Режим загрузчика

Список изменений

Редакция	Дата	Изменения
1.0	23 сентября 2009	Первоначальная редакция

1. Общие сведения

Микроконтроллерный модуль MCF5225X Tower (TWR-MCF5225X) представляет собой недорогую плату, предназначенную для проведения оценочных работ, демонстраций и разработок. Модуль TWR-MCF5225X может работать как автономно, так и в качестве главного управляющего устройства в системе Tower совместно с периферийными модулями.
Основные характеристики модуля TWR-MCF5225X:

• Микроконтроллерный модуль, совместимый с системой Tower
• Микроконтроллер MCF52259 в 144-выводном корпусе LQFP
• Схема отладчика Open Source Debug (OSBDM) на базе MC9S08JM60
• Четыре светодиода, назначение которых определяется пользователем
• Четыре DIP-переключателя и две кнопки, назначение которых определяется пользователем
• Потенциометр
• Трёхкоординатный акселерометр MMA7260
• Приёмопередатчик RS232 и разъём 2×5 выводов
• Расширение через разъём основной соединительной платы

Блок-схема модуля TWR-MCF5225X

2. Справочная документация

Более подробную информацию о системе Freescale Tower и TWR-MCF5225X можно найти в перечисленных ниже документах. Самые последние редакции всех документов по системе Tower можно найти на Web-странице: http://www.freescale.com/tower.

• TWR-MCF5225X Schematics (Принципиальные электрические схемы модуля TWR-MCF5225X)
• TWR-MCF5225X Quick Start Guide (TWR-MCF5225X: Быстрый старт)
• TWR-MCF5225X-KIT Lab Tutorial (TWR-MCF5225X-KIT: Лабораторный практикум)
• TWR-MCF5225X Reference Manual (TWR-MCF5225X: Справочное руководство)
• TWR-MCF5225X Data Sheet (TWR-MCF5225X: Спецификация)
• AN3561, USB Bootloader for the MC9S08JM60 (USB-загрузчик для MC9S08JM60)

3. Аппаратная часть

В данном разделе более подробно рассказывается об особенностях и функциональных возможностях модуля TWR-MCF5225X.

3.1. Тактовый сигнал

Имеется два варианта тактирования микроконтроллера MCF5225X:

1. С помощью резонатора 48 МГц.
2. Подачей внешнего тактового сигнала с основной соединительной платы (вывод CLOCKIN0).

Выбор тактового сигнала осуществляется установкой джампера (перемычки) J5. Настройка по умолчанию: тактирование от резонатора 48 МГц. Подробнее см. Табл.2.

3.2. Питание системы

Питание на модуль TWR-MCF5225X может быть подано или со схемы OSBDM через разъём mini-B USB (J17), или от источника в собранной системе Tower. Для подачи питания от USB-хоста или запитанного USB-хаба можно воспользоваться кабелем (входит в комплект поставки), на одном конце которого имеется стандартный разъём USB A (вилка), а на другом конце — разъём mini-B USB (вилка). Кроме того, в качестве источника питания можно использовать AC/DC-адаптер с разъёмом USB A (розетка) (в комплект поставки не входит).
Если напряжение питания может поступать как с соединительной платы, так и со схемы OSBDM, то будет автоматически организована подача питания через разъём соединительной платы.
С помощью джампера J4 можно изолировать источник 3.3В от микроконтроллера. Этим соединением можно воспользоваться для измерения энергопотребления микроконтроллера MCF5225X.

3.3. Отладочный интерфейс

На плате имеется схема Open Source BDM (OSBDM) на базе MC9S08JM60, которая обеспечивает интерфейс для отладки MCF5225X. Для отладки через USB-разъём (J17) можно воспользоваться переходным кабелем (входит в комплект поставки), на одном конце которого имеется стандартный разъём USB A (вилка), а на другом конце — разъём mini-B USB (вилка). Сведения о других режимах работы схемы OSBDM приведены в разделе 6.

3.4. Интерфейс RS232

Приёмопередатчик RS232 модуля TWR-MCF5225X подключён к стандартному разъёму 2×5 контактов (см. Табл. 1). С помощью джамперов J12 и J13 можно подать сигналы UART0 либо на приёмопередатчик RS232, либо на схему OSBDM. Подробнее см. Табл.2.

Таблица 1. Сигналы, подаваемые на контакты разъёма 2×5 RS232

Сигнал MCF5225X	Контакт		Сигнал MCF5225X
Не подключён	1	2	Не подключён
TXD	3	4	CTS
RXD	5	6	RTS
Не подключён	7	8	Не подключён
GND	9	10	3,3B

3.5. Подключение к соединительным платам

В модуле TWR-MCF5225X имеется два краевых разъёма расширения (основной (Primary) и дополнительный (Secondary)), которые подключаются к соединительным платам в системе Tower. Основной разъём (подключается к основной соединительной плате) состоит из частей A и B, и на него выведены все функциональные сигналы модуля TWR-MCF5225X. С помощью дополнительного разъёма (подключается к дополнительной соединительной плате) осуществляется только соединение с землёй (GND).

3.6. Механический форм-фактор

Модуль TWR-MCF5225X разработан для системы Freescale Tower и его механические и электрические параметры соответствуют требованиям, описанным в документе Freescale Tower Electromechanical Specification (Спецификация на электромеханические параметры системы Freescale Tower).

4. Таблица джамперов

Для изоляции, конфигурирования и выбора функциональных возможностей в модуле используются джамперы. Подробная информация о назначении джамперов приведена в Табл. 1. Принятые по умолчанию настройки выделены полужирным шрифтом.

Таблица 2. Джамперы модуля TWR-MCF5225X

Джампер	Опция	Установка	Описание
J3	Выбор режима тактирования по умолчанию (CLKMOD1)	1-2	Отключает ФАПЧ при запуске
		2-3	Активирует ФАПЧ при запуске
J4	Подключение микроконтроллера к шине питания	ON	Подача питания 3.3 В на микроконтроллер
		OFF	Изолирует микроконтроллер от линии питания (подключение амперметра для измерения тока)
J5	Выбор источника тактового сигнала	1-2	Подключение EXTAL к установленному на плату кварцевому резонатору
		2-3	Подключение EXTAL к сигнальной линии CLKIN0 на разъёме соединительной платы
J6	Выбор режима тактирования по умолчанию (CLKMOD0)	1-2	Не использовать кварцевый генератор при запуске
		2-3	Использовать кварцевый генератор при запуске
J7	Выбор периферийных устройств	1-2	Подключение AN3 к потенциометру
		3-4	Подключение TIN3/TOUT3/PWM6 к светодиоду LED4
		5-6	Подключение TIN2/TOUT2/PWM4 к светодиоду LED3
		7-8	Подключение TIN1/TOUT1/PWM2 к светодиоду LED2
		9-10	Подключение TIN0/TOUT0/PWM0 к светодиоду LED1
		11-12	Подключение AN2 к выводу Z акселерометра
		13-14	Подключение AN1 к выводу Y акселерометра
		15-16	Подключение AN0 к выводу X акселерометра
J10	Выбор режима тактирования по умолчанию (XTAL)	1-2	Шунтирует кварцевый генератор при запуске (если CLKMODE = 0)
		2-3	Включение внутреннего релаксационного генератора при запуске (если CLKMODE = 0)
		OFF	Использовать кварцевый генератор при запуске
J11	Подключение аппаратного контроля потока данных UART	1-2	Подключение CTS0 к приёмопередатчику RS232 для осуществления аппаратного контроля
		3-4	Подключение RTS0 к приёмопередатчику RS232 для осуществления аппаратного контроля
J12	Выбор подключения линии TXD0 UART	1-2	Подключение TXD0 к приёмопередатчику RS232
		2-3	Подключение TXD0 к интерфейсной схеме отладчика OSBDM
J13	Выбор подключения линии RXD0 UART	1-2	Подключение RXD0 к приёмопередатчику RS232
		2-3	Подключение RXD0 к интерфейсной схеме отладчика OSBDM
J14	Переключение между BDM/JTAG	1-2	Режим BDM
		2-3	Режим JTAG
J15	Выбор подключения TCLK/PSTCLK	1-2	Подключение TCLK/PSTCLK к PSTCLK для режима BDM
		2-3	Подключение TCLK/PSTCLK к TCLK для режима JTAG
J16	Выбор подключения TCLK/PSTCLK/CLKOUT	1-2	Подключение TCLK/PSTCLK/CLKOUT к TCLK/PSTCLK для режима BDM/JTAG
		2-3	Подключение TCLK/PSTCLK/CLKOUT к выводу CLKOUT0 на разъёме соединительной платы
J20	Выбор режима загрузчика OSBDM	ON	Режим загрузчика OSBDM (перепрограммирование программного обеспечения OSBDM)
		OFF	Режим отладчика
J21	Выбор режима RESET	ON	Удержание микроконтроллера в состоянии сброса (RSTIN удерживается в состоянии логического нуля)
		OFF	Сигнал на RSTIN можно изменять кнопкой SW4, инициируя сброс микроконтроллера

5. Таблица входных/выходных разъёмов и назначения выводов

В приведённой ниже Табл. 3 представлена подробная информация о том, какие выводы микроконтроллера MCF5225X используются для связи с датчиками, светодиодами, переключателями и другими интерфейсными устройствами ввода/вывода модуля TWR-MCF5225X.

Таблица 3. Входные/выходные разъёмы и назначение выводов

TWR-MCF5225X		MCF5225X
Компонент ввода/вывода	Обозначение	Функция по умолчанию	Альтернативная функция 1	Альтернативная функция 2	Альтернативная функция 3
DIP-переключатель	SW2-1	DDATA0	—	—	Ввод/вывод общего назначения
	SW2-2	DDATA1	—	—	Ввод/вывод общего назначения
	SW2-3	DDATA2	—	—	Ввод/вывод общего назначения
	SW2-4	DDATA3	—	—	Ввод/вывод общего назначения
Кнопка	SW1	GPT0	—	PWM1	PTA0
	SW3	GPT1	—	PWM3	PTA1
	SW4	RSTI	—	—	—
Светодиод	LED1	DTIN0	DTOUT0	PWM0	PTC0
	LED2	DTIN1	DTOUT1	PWM2	PTC1
	LED3	DTIN2	DTOUT2	PWM4	PTC2
	LED4	DTIN3	DTOUT3	PWM6	PTC3
Акселерометр MMA7260QT	X_OUT	AN0	—	—	PAN0
	Y_OUT	AN1	—	—	PAN1
	Z_OUT	AN2	—	—	PAN2
Потенциометр	POT	AN3	—	—	PAN3
RS232 ICL3232	232_RXD	URXD0	—	—	PUA1
	232_TXD	UTXD0	—	—	PUA0
	CTS	UCTS0	—	USB_VBUSE	PUA3
	RTS	URTS0	—	USB_VBUSD	PUA2
OSBDM USB — последовательный порт	T_RXD1	URXD0	—	—	PUA1
	T_TXD1	UTXD0	—	—	PUA0

Примечание. Конфигурирование выводов на выполнение альтернативных функций описано в главе 15 «General Purpose I/O Module» (Вводы/выводы общего назначения) документа MCF5225X Reference Manual (MCF5225X: Справочное руководство).

6. Схема OSBDM

Имеющаяся на плате схема Open Sourse BDM (OSBDM) на базе микросхемы MC9S08JM60 обеспечивает интерфейс отладки микроконтроллера MCF5225X. Микросхема MC9S08JM60 — это USB-микроконтроллер с 8-битным ядром HC9S08. Схема OSBDM обеспечивает отладку через USB-порт, позволяя контролировать ход выполнения программы в целевом устройстве MCF522X и осуществлять её корректировку. Для связи с OSBDM необходима установка USB-драйверов, которые поставляются в комплекте с инструментальными средствами разработки, например такими, как Freescale CodeWarrior. Данное подключение к USB-порту может также использоваться для подачи питания на модуль TWR-MCF522X. При этом модуль может работать как автономно, так и в составе полностью собранной системы Tower.

6.1. Режим загрузчика

В схеме OSBDM используется микросхема MC9S08JM60, в память которой «зашиты» коды OSBDM-отладчика и USB-загрузчика. Режим загрузчика может использоваться для обновления встроенного ПО отладчика OSBDM, когда такое обновление становится доступным. Положение джампера J20 определяет, какое приложение будет запущено сразу после подачи на схему напряжения питания. Если выбран режим загрузчика (шунт на J20), то будет выполняться код загрузчика, обеспечивающий возможность внутрисхемного перепрограммирования флэш-памяти JM60 через USB. Подробную информацию по USB-загрузчику можно найти в документе Application Note AN3561, который имеется на Web-сайте компании Freescale (http://www.freescale.com).
USB-загрузчик работает совместно с обеспечивающим графический интерфейс пользователя (GUI) приложением, которое выполняется на персональном компьютере-хосте. Приложение GUI можно найти на Web-сайте компании Freescale; ключевая комбинация слов для поиска: «JM60 GUI». Подробная информация по установке приложения и работе с ним содержится в разделах 2.5 и 3.3 документа AN3561.
Примечание. Инсталлятор JM60 GUI следует запустить до подключения OSBDM в режиме загрузчика к USB-порту хоста. В противном случае чип JM60 USB не будет опознан, и требуемые драйверы не будут загружены.

Freescale™ и логотип Freescale являются товарными знаками компании Freescale Semiconductor, Inc. Названия всех остальных товаров и услуг являются собственностью их владельцев.

© Freescale Semiconductor, Inc. 2009 Все права защищены.

Электронные компоненты Freescale >>>
О компании Freescale >>>