中级
30 分钟

使用 AD74412R 和 MK64FN1M0VDC12 提升系统性能

紧凑而强大

AD-SWIO Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

AD-SWIO Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

对于需要同时执行ADC和DAC功能的应用而言,这是一款颠覆性的产品。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

AD-SWIO Click 基于Analog Devices的AD74412R,这是一款16位模数转换器(ADC)和13位数模转换器(DAC)。AD74412R有多种模式,包括电压输出、电流输出、电压输入、外部供电电流输入、环路供电电流输入、外部RTD测量、数字输入逻辑和环路供电数字输入。ADC可以测量100Ω RSENSE上的电压或各通道I/OP_x接线端子上的电压。在高阻抗模式下,ADC默认测量接线端子(I/OP_x到I/ON_x)上的电压,范围为0V到10V。ADC还提供用户可选输入的诊断信息,如电源、内部芯片温度、参考和稳压器。AD-SWIO Click有四个GPO-x引脚,每个通道一个(GPO-A、

GPO-B、GPO-C、GPO-D)。每个通道的GPO-x引脚可以配置为数字输入功能的逻辑输出或高低电平输出。可以通过GPO_CONFIGx寄存器中的GPO_SELECT位设置GPO-x引脚。Click板™还包含一个LVIN(低电压输入)引脚,该引脚上的测量电压范围为0V到2.5V。AD74412R有四个13位DAC,每个通道一个。每个DAC核心是一个13位串DAC。架构结构包括一串电阻器,每个电阻器的值为R。加载到DAC_CODEx寄存器的数字输入码确定从哪个串节点分接电压并送入输出放大器。该架构本质上是单调且线性的。AD74412R在电压输出模式下具有可编程的短路限制,每个通道都可以编

程。该电路在AVDD电源上升或使用情况配置更改时,最小化I/OP_x接线端子的毛刺。可以通过AVDD引脚上的正向模拟电源来调节此短路限制。AD-SWIO 2 Click的输出电压限制为+20V。AD-SWIO 2 Click配备了Analog Devices的ADP1613升压DC-DC开关转换器,带有集成电源开关,能够提供高达20V的输出电压。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压电平转换。然而,该Click板™配有一个库,包含功能和示例代码,可以用作进一步开发的参考。

AD-SWIO Click hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PB11
RST
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
SPI Data OUT
PC7
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Alert Status
PA10
PWM
Data Ready
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

AD-SWIO Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 AD-SWIO Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • adswio_status_pin_ready - 此函数检查就绪引脚的状态。

  • adswio_get_conv_results - 此函数允许用户获取所选通道的转换结果。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief AdSwio Click example
 * 
 * # Description
 * This Click provides a fully integrated single chip solution for input and output operation. 
 * The AD-SWIO Click contains four 13-bit DACs, one per chanal, and 16-bit Σ-∆ ADC. 
 * These options give a lot of flexibility in choosing functionality for analog output, 
 * analog input, digital input, resistance temperature detector (RTD), and thermocouple 
 * measurements integrated into a single chip solution with a serial peripheral interface (SPI).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Performs a hardware reset of the Click board and
 * executes a default configuration that enables channel A and sets it to measure voltage
 * input in the range from 0V to 10V, with 4800 SPS.
 * 
 * ## Application Task  
 * Waits for the data ready and then reads the results of ADC conversion from channel A
 * and if response is ok, then prints the results on the uart console.
 * 
 * ## Additional Functions
 *
 * - void application_default_handler ( uint8_t *err_msg ) - Sends an error report messages from Click
 * driver to initialized console module. It must be set using adswio2_set_handler function.
 *
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adswio.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static adswio_t adswio;
static log_t logger;

static uint8_t adswio_rdy;
static adswio_err_t adswio_err;
static uint16_t adswio_ch_a;
static float adswio_res;

const uint16_t ADSWIO_RANGE_VOLT_MV = 10000;
const uint32_t ADSWIO_RANGE_RESOLUTION = 65536;

// ------------------------------------------------------ ADDITIONAL FUNCTIONS

void application_default_handler ( uint8_t *err_msg )
{
    char *err_ptr = err_msg;

    log_printf( &logger, "\r\n" );
    log_printf( &logger, "[ERROR] : %s", err_ptr );
    log_printf( &logger, "\r\n" );
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adswio_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    adswio_cfg_setup( &cfg );
    ADSWIO_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adswio_init( &adswio, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );

    adswio_default_cfg( &adswio );
    Delay_ms ( 1000 );

    adswio_rdy  = DUMMY;
    adswio_ch_a = DUMMY;
    adswio_res  = DUMMY;
    adswio_err  = ADSWIO_ERR_STATUS_OK;

    log_printf( &logger, " AD-SWIO Click initialization done \r\n");
    log_printf( &logger, "************************************\r\n");
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t timeout = 0;
    do
    {
        Delay_1ms( );
        timeout++;
        adswio_rdy = adswio_status_pin_ready( &adswio );
        if ( timeout > 3000 ) 
        {
            timeout = 0;
            log_printf( &logger, " Reinitializing...");
            adswio_default_cfg( &adswio );
            log_printf( &logger, "Done\r\n");
        }
    }
    while ( adswio_rdy != 0 );

    adswio_err = adswio_get_conv_results( &adswio, ADSWIO_SETUP_CONV_EN_CHA, &adswio_ch_a );

    if ( adswio_err == ADSWIO_ERR_STATUS_OK )
    {
        adswio_res = adswio_ch_a;
        adswio_res /= ADSWIO_RANGE_RESOLUTION;
        adswio_res *= ADSWIO_RANGE_VOLT_MV;
        adswio_ch_a = adswio_res;

        log_printf( &logger, " Voltage from channel A: %d mV\r\n", adswio_ch_a );
        
        log_printf( &logger, "-----------------------------------\r\n\r\n" );
        Delay_ms ( 200 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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