- Nội dung của TM4C123 TIVA LaunchPad
- Các tính năng của LaunchPad dòng TIVA C
- So sánh TIVA LaunchPad với Arduino và MSP430
- Cấp nguồn và thử nghiệm Ban phát triển TIVA C series TM4C123G
- Phần mềm lập trình (IDE) cho TIVA LaunchPad
Tất cả chúng ta đều quen thuộc với các vi điều khiển dựa trên AVR và PIC vì chúng được sử dụng rộng rãi nhưng các vi điều khiển dựa trên ARM ngày nay đang trở nên phổ biến vì giá thành và tốc độ của chúng. Texas Instruments 'Tiva C Series TM4C123G LaunchPad (EK-TM4C123GXL) là một trong số đó, nó là một bo mạch phát triển chi phí thấp dựa trên Hội đồng đánh giá ARM Coretx-M4F. Chiếc bảng màu đỏ sáng bóng tuyệt đẹp này rất hấp dẫn khi làm việc chỉ vì nó thuộc về Texas Instruments. Học cách sử dụng Bộ vi điều khiển TI chắc chắn sẽ là một công cụ đắc lực trong tay chúng tôi vì TI có rất nhiều MCU để lựa chọn với một mức giá rất cạnh tranh. Trước đây chúng tôi đã đề cập đến một bo mạch phổ biến khác từ TI - MSP430 LaunchPad và đã xây dựng nhiều dự án bằng cách sử dụng nó.
Trong loạt bài hướng dẫn này, chúng ta sẽ tìm hiểu về chiếc LaunchPad TM4C123 này và cách lập trình nó. Sử dụng LaunchPad này, chúng ta có thể làm việc với Vi điều khiển dòng C cung cấp hiệu suất 32-bit với tốc độ hoạt động lên đến 180MHz. Các hướng dẫn sẽ được viết cho những người mới bắt đầu về điện tử và do đó mọi chủ đề sẽ được trình bày ngắn gọn nhất có thể. Phần cứng cần thiết cho các hướng dẫn này sẽ là một máy tính xách tay và Bộ công cụ phát triển TIVA LaunchPad cùng với một số linh kiện điện tử cơ bản khác mà bạn có thể dễ dàng tìm thấy trong cửa hàng phần cứng điện tử tại địa phương. Vì vậy, không có bất kỳ sự chậm trễ nào nữa, hãy đi sâu vào Công cụ phát triển và kiểm tra những gì được bao gồm trong hộp và cách sử dụng chúng. Chúng tôi sẽ có thể nhấp nháy đèn LED sử dụng TIVA TM4C123G ở cuối hướng dẫn này.
Nội dung của TM4C123 TIVA LaunchPad
Khi bạn mua Công cụ phát triển TM4C123 TIVA LaunchPad từ TI hoặc bất kỳ nhà cung cấp địa phương nào khác, bạn sẽ nhận được các tài liệu sau được bao gồm trong Hộp của mình.
- TM4C123 TIVA LaunchPad Development Board (EK-TM4C123GXL)
- Giao diện gỡ lỗi trong mạch trên bo mạch (ICDI)
- Đầu cắm USB micro-B đến cáp cắm USB-A
- Hướng dẫn nhanh
Chúng ta hãy xem các tính năng và thông số kỹ thuật của TM4C123 LaunchPad.
Các tính năng của LaunchPad dòng TIVA C
Có ba biến thể trong TIVA C series LaunchPad với các tính năng và thông số kỹ thuật khác nhau. Tất cả chúng đều có số lượng chân GPIO, tốc độ, bộ nhớ và kết nối khác nhau. Tất cả các tính năng quan trọng của các bảng TIVA khác nhau được so sánh trong bảng dưới đây:
|
Tên MCU |
Đặc trưng |
|
TM4C123G LaunchPad: EK-TM4C123GXL |
|
|
TM4C1294 LaunchPad được kết nối: EK-TM4C1294XL |
|
|
TM4C129E Crypto Connected LaunchPad: EK-TM4C129EXL |
|
Như bạn có thể thấy trong bảng trên rằng tất cả các bo mạch LaunchPad đều có tính năng mô phỏng trên bo mạch để lập trình và mã gỡ lỗi, các nút nhấn và đèn LED, cũng như các đầu nối được sử dụng để kết nối các mô-đun plug-in BoosterPacks dựa trên TI, bổ sung chức năng mới cho LaunchPad như kết nối không dây, đèn LED, cảm biến và hơn thế nữa.
Từ tất cả ba LaunchPads, Connected và Crypto được kết nối LaunchPad là những tính năng rộng lớn và chúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp để tính toán hiệu suất cao và kích thước cũng gần như gấp đôi TM4C123G LaunchPad. Vì vậy, đối với các ứng dụng nhỏ hơn, TM4C123G LaunchPad là lựa chọn tốt nhất. Do đó, trong loạt bài hướng dẫn này, chúng tôi sẽ sử dụng TM4C123G LaunchPad để khám phá tất cả các chức năng của bộ phát triển này.
So sánh TIVA LaunchPad với Arduino và MSP430
Trong các bài hướng dẫn trước đây, chúng tôi đã thường xuyên sử dụng Arduino và MSP430 Launchpad. Bây giờ, hãy xem chúng khác với TIVA LaunchPad như thế nào. Mỗi dòng vi điều khiển có một số đặc điểm chung như chân GPIO, một hoặc hai bộ ADC, bộ định thời, v.v… Tuy nhiên, cách chúng hoạt động bên trong hoàn toàn khác nhau vì chúng có các thanh ghi khác nhau và quy trình sử dụng chúng khác nhau. TIVA LaunchPads là vi điều khiển 32 bit dựa trên ARM cortex M4 trong khi Arduino (atmega328) và MSP430 có kiến trúc hoàn toàn khác với bus 8 bit. Kích thước của các bộ công cụ phát triển này gần như giống nhau nhưng chúng có số lượng GPIO và tốc độ xử lý khác nhau. Các kỹ thuật mã hóa cũng khác nhau ở mỗi gia đình.
Điều thú vị là các LaunchPads từ TI có ngôn ngữ dựa trên xử lý tương tự như Arduino được gọi là Energia có thể hoạt động với các LaunchPads dòng C của TIVA.
Cấp nguồn và thử nghiệm Ban phát triển TIVA C series TM4C123G
Hình ảnh dưới đây cho thấy tất cả các thành phần trên bo mạch của TIVA LaunchPad. Có hai đầu nối USB và một công tắc chọn nguồn. Đối với mục đích lập trình và Gỡ lỗi, bạn phải sử dụng đầu nối USB với Gỡ lỗi được viết bên dưới nó, cũng làm cho nút chọn nguồn chuyển sang gỡ lỗi để lập trình nó. Ngoài ra, bạn có thể cấp nguồn cho bo mạch bằng đầu nối này.
Ngoài ra, để cấp nguồn cho bộ vi điều khiển, bạn có thể sử dụng đầu nối USB thứ hai và thực hiện chuyển đổi nguồn chọn sang Thiết bị. Nhưng điều này sẽ chỉ làm tăng sức mạnh của bo mạch và không thể được lập trình.
Trước khi bắt đầu bất cứ điều gì, TI đã tải lên một Chương trình mẫu trên Vi điều khiển TIVA của bạn, vì vậy hãy để chúng tôi cấp nguồn cho bo mạch và kiểm tra xem nó có hoạt động không. Vì vậy, cấp nguồn cho bo mạch thông qua giắc cắm micro USB và sau khi làm điều đó, bạn sẽ nhận thấy các đèn LED RGB ở dưới cùng của nút Reset trên bo mạch của bạn sáng lên.
Bây giờ, chúng ta hãy chuyển sang Môi trường phần mềm.
Phần mềm lập trình (IDE) cho TIVA LaunchPad
Texas Instruments cho phép chúng tôi lập trình Bộ vi điều khiển của họ thông qua nhiều Môi trường khác nhau. Cơ quan chính thức là Code Composer Studio thường được gọi là CCS. Một IDE khác là Keil uVision. Những phần mềm này miễn phí nhưng việc sử dụng những phần mềm này yêu cầu một số kinh nghiệm tối thiểu về Vi điều khiển.
Vì loạt bài hướng dẫn này dành cho người mới bắt đầu, chúng tôi sử dụng một Môi trường phát triển khác có tên là Energia. Energia là một Môi trường miễn phí và mã nguồn mở cho phép chúng tôi lập trình các Vi điều khiển TI một cách dễ dàng. Mục đích chính của Energia là làm cho việc lập trình TI MCU dễ dàng như lập trình trong Arduino. Vì vậy, Energia là một Tương đương cho Arduino IDE hỗ trợ Bộ vi điều khiển Texas Instruments. Những người đã sử dụng Arduino sẽ đồng ý