Beknopte handleiding voor het gebruik van het HU ARMBoard versie 4.1 revisie april 09

Transcriptie

1 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Beknopte handleiding voor het gebruik van het HU ARMBoard versie. revisie.5 april 09 SLUIT HET BORDJE NIET AAN VOORDAT U DE ONTWIKKELOMGEVING HEBT GEÏNSTALLEERD!!! J.F. van der Bent Embedded Systemen April 009 Hogeschool Utrecht Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

2 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Inhoudsopgave Introductie Overview Armboard. Eigenschappen Getting started 5 Keyinterface 8 Portmap 8 Portmap 9 faq errata De schema s Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

3 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Introductie Gefeliciteerd met de aanschaf van het ARMBoard V. van de Hogeschool Utrecht Embedded Systemen. Deze hardware kit is bedoeld om studenten snel op weg te helpen met de ARM7tdmi processor. Overview De handleiding is gaat slechts over de hardware en het besturen van het bordje. Het Armboard is ontworpen om snelle evaluatie van basis technieken mogelijk te maken. Op de site vindt u een aantal demonstratie programma s. Figuur - Het armboard V. Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

4 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Armboard. Eigenschappen LPC8 /-bit ARM7TDMI-S microcontroller with 5 kbytes Flash, kbytes RAM, USB.0, RTC, 0-bit ADC (as low as. µs per channel), x UARTs, x IC, SPI, x - bit Timers, x PWM, 8x CCR, x DAC, WDT, 5V tolerant I/O, up to 0 MHz operation Interne klok verdubbelaar (PLL) tot 0MHz. Kristal op MHz,78kHz Real Time Clock kristal MMC/SD-kaart interface voor kaarten tot Gb uitbreidingsconnectoren USB.0 full/low speed interface met LED link indicatie Gecombineerde USB-B.0 debug poort met JTAG interface on-board en serial port RESET circuit can be controlled externally by Philips ISP utility via RS Twee kanaals RS interface en driver voor poort (let op MAXCAE is niet geplaatst) Speaker/buzzer Analoog naar Digitaal omzetter met buffer MCP0 Digitaal naar Analoog omzetter met buffer MCP0 x HD780 compatible LCD display met bit interface keys programmeerbaar toetsenbord met PIC keyboardbuffer met ISP mogelijkheid Reset toets 8 rode LEDS met schuifregister interface Configureerbare recontructie en anti-aliasing filters. Power supply met groene power on led HU Firmware versie V. Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

5 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Getting started Wanneer het bordje uit de verpakking wordt gehaald zijn er jumpers aanwezig. De Jumper SL maakt het mogelijk om met JTAG het RAM van de chip te programmeren via de USB poort van uw computer en via Jumper SL 7,8,9 en 0 is de RS aangesloten. Deze jumpers zijn nodig wanneer u het bord wilt programmeren met de Philips ISP tool. Let op! Het bordje kan alleen flash geprogrammeerd worden via de USB debug aansluiting. In de verpakking vindt u buiten het bordje, die zich niet voor niets in een anti statische verpakking zit, kabels. De eerste is een USB A->B kabel. Deze kabel heeft u nodig voor de spanningsvoorziening op het bordje en voor programmering. SLUIT HET BORDJE NIET AAN VOORDAT U DE ONTWIKKELOMGEVING HEBT GEÏNSTALLEERD!!! Installeer de ontwikkelomgeving. Deze vindt u op het volgende adres: Dit is een zelf installerend bestand ARMDevEnv_XXXX.exe (7,7Mb).. U krijgt behalve de compiler ook het programma PSPAD een gratis editor met project manager en de USB drivers voor de JTAG debugger en seriële poort. Let op dat u geen andere versie van PSPAD installeert. Hierna kunt u demonstratie software downloaden vanaf het volgende adres: Ga naar -> START-> ARMomgeving -> create INTTEMPLATE Installeer op een disk maar let erop dat er geen spaties in de pad-naam staan!! /Program files/blabla is dus verboden! Wanneer je het debug command gebruikt kan het goed gaan maar je kunt ook een fout krijgen. Deze fout komt doordat een driver MAC mot het nog niet doet.(zie onder) Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009 5

6 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Selecteer remote/tcp en kies voor poort. De versie. van het armboard kan ook worden gebruikt maar dan op poort Het is niet nodig om de localhost op te geven. Wanneer je de fout krijgt: make breakpoints pending kies je voor nee. Je hebt nu een oud project die niet direct compatibel is met de nieuwe versie van de ontwikkelomgeving. Ga naar de site en lees wat te doen Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

7 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Na het uploaden van de test software gaan er als alles goed op het ARMbordje ledjes flikkeren. Wanneer je in de debugger een upload fout hebt gekregen moet je de debugger afsluiten en opnieuw starten. Wanneer er een fout optreedt in de Wiggler compatible interface is de software niet in staat om te herstellen. Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009 7

8 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Keyinterface De toetsenbordinterface, een PICF7, is de koppeling tussen de toetsen en de ARM processor. Gebruik het volgende timing diagram voor een correcte werking: Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009 8

9 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Portmap In de onderstaande tabellen worden de aansluitingen van het Armboard weergegeven. pin Functie in/out P0.0 RS TxD if used P0. RS RTx if used P0. IC pull up 0k if used P0. IC pull up 0k if used 5 P0. SPI CLK0 O if used P0.5 SPI MISO0 I if used 7 P0. SPI MOSI0 O if used 8 P0.7 SPI pull up 0k SSEL0 I if used 9 P0.8 Speaker O if used 0 P0.9 LCD D O if used P0.0 LCD D5 O if used P0. LCD D O if used P0. LCD D7 O if used P0. LCD E O if used 5 P0. LCD RS/ reset to boot ROM I O if used P0.5 Sdcard detect I if used 7 P0. HC595 load SELECT O if used 8 P0.7 SCK SDCARD 9 P0.8 MISO SDCARD 0 P0.9 MOSI SDCARD P0.0 SSEL SDCARD P0. KEYS DATA IO P0. KEYS CLK IO P0. VBUS I if used 5 P0. Sdcard protected I if used P0.5 Analog out AOUT O if used 7 P0. D+ USB data IO if used 8 P0.7 D- USB data IO if used 9 P0.8 AD0 analog in if used 0 P0.9 P0.0 SPI select if used O if used P0. USB UP LED O if used RST Reset active low I SP SP voedings keuze zie SL I 5 5 Volt Voeding 5 volt I/O SP SP voedings keuze zie SL I 7 Ground O 8. Volt voeding. volt O 9 Ground O 0. Volt voeding. volt O Connector SV 0 polig Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009 9

10 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Pin Functie SV. SV..V SV. P. SV. MISO0 SV.5 P.7 SV. SCLK0 SV.7 P.8 SV.8 MOSI0 SV.9 P.9 SV.0 P0 Connector SV 0 polig Pin Functie SV. SV. 5V or.v SV. P. SV. P. SV.5 P. SV. P. SV.7 P.0 SV.8 P.9 SV.9 P.8 SV.0 P.7 Connector SV 0 polig Pin Functie 5 Volt SP directe verbinding naar SV. Volt Connector SL power in/out In/Out SL5. SL5. SL5. SL5. SL5.5 functie PIC VPP/MCLR PIC VDD target PIC /VSS PIC ICSPDAT/PGD PIC ICSPCLK/PGC ISP connector voor de PICF0 of F7 (onder display) Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009 0

11 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. SL external power connector SL AD/DA vref select external (-) of V (-) SL External reference input SL JTAG enable SL5 PIC ISP socket SL connector voltage select SV SL7 auto ROM loader jumper SL8 Auto reset trough RS SL9 RS TX breaker SL0 RS RX breaker SL High pass filter off SL Analog in breaker SL External analog in/out connector SL Prog PIC remove before programming SL5 SDCard detect breaker SL SDCard write protect breaker Jumper table P.5 KEYS Conversion ready always I if used P. JTAG ENABLE I at boot P.7 JTAG TDO used if P. P.8 JTAG TDI used if P. P.9 JTAG TCK used if P. P.0 JTAG TMS used if P. P. JTAG TRST used if P. JTAG verbindingen en interne verbindingen LSP LSP LSP LSP Gebufferde analoog in Ongebufferde analoog uit Ongebufferde analoog in Gebufferde analoog uit Testpunten met functie Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

12 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. Power supply Het Armboard kan op twee manieren worden voorzien van spanning. De eerste methode zal in veel gevallen voldoen en dat kan via de USB aansluiting. De tweede methode is via aansluiting SL. Er kan maar op manier spanning van de PC naar het ARMBOARD worden gevoerd. De keuze is via USB debug of USB-ARM. Met jumper PFD (power Feed Debug) of PFA (power Feed ARM) kan worden gekozen tussen de spanningsvoorziening. De USB aansluiting op het bord. De LED geeft aan of er een USB data verbinding is. De led gaat niet branden wanneer de USB interface op de LPC8 niet aangesloten is. Wanneer USB niet wordt gebruikt is het mogelijk om P0. en P0.7 te gebruikten voor andere doeleinden. Gebruik dan wel de SL aansluiting voor als voedingsingang. Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

13 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. De LCD display is een x8 en wordt standaard geleverd bij het Armboard V.. Er kan voor gekozen worden om een display aan te sluiten die andere eigenschappen heeft, bijvoorbeeld meer regels. Met behulp van R9 kan het contrast worden ingesteld. De backlight is via een serie weerstand van 0k aan de gebonden. Het standaard display heeft echter geen backlight. Pas bij gebruik van backlight R naar behoefte aan. PIN PIN De 7HC595 is een 8 bits schuifregister dat met behulp van aansluitingen kan worden aangestuurd. Let op dat P en P dubbel gebruikt worden. Voor verdere info verwijs ik u naar de datasheet van de 75HC595 op het net. Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

14 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. De speaker of buzzer is via een MOSfet aangesloten. Deze schakelaar heeft precies standen. Door weerstand R8 kleiner te kiezen kan er meer geluid uit de speaker worden gehaald. De speaker is aangesloten aan P0.8 die ook gebruikt kan worden om PWM mee uit te sturen. Op de uitbreidingsconnector SV is zoveel mogelijk terug te vinden van IO poort 0. Op de SV en SV connectoren zijn meer aansluitingen terug te vinden van IO poort. Op SV zijn ook de SPI poort 0 aansluitingen terug te vinden. De overige IO kan worden gebruikt voor selectie van de SPI poort. Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

15 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. De AD en DA omzetter in de LPC8 zijn via een MCP0 RtR opamp gebufferd. Deze buffer wordt bij de DA gebruikt als x buffer met een LP filter dat kan worden overbrugd door jumper SL. De capacitieve belasting die C8 veroorzaakt valt binnen marge. Wanneer een snellere respons gewenst is moet deze worden verwijderd! De AD omzetter heeft een polig anti-aliasing filter optie. De condensatoren zijn zoals aangegeven niet geplaatst en zorgen ervoor dat deze opamp slechts een buffer functie vervuld. De jumper SL7 kan worden ingezet om de opamp los te koppelen van de print en zo P8 voor een andere functie te benutten. De SD-MMC kaart houder kan worden ingezet door SPP poort te configureren. De jumpers SL5 en jumper SL bedienen schakelaars op de kaart houder. P5 en P9 kunnen worden ingezet voor andere functies wanneer de schakelaars op de SD kaart niet gebruikt worden. De SD kaart wordt in SPI mode gebruikt en niet in bits mode. Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009 5

16 Armboard V. J.F. van der Bent Doc Versie. faq Wanneer de software op de pc geinstalleerd is en het nieuwe ARM-bordje voor de eerste maal aangesloten wordt, komt er een windows melding "er is nieuwe hardware aangesloten". Wanneer de driver niet wordt gevonden dan is dit workaround: C:\Program Files\ARMdevEnv\JTAG usb driver Verwijs naar deze locatie en de rest van de installatie gaat op de vertrouwde manier. errata In de schema s staan C en C7 van de Debug USB als n7. Dit moet zijn p Zonder deze capaciteiten werkt het ook. De schema s Hogeschool Utrecht Embedded Systemen Copyright 009

17 :7:5 f=0.8 C:\Documents and Settings\franc\Bureaublad\armboard versie \armboard_v..sch (Sheet: / 008 J.F. van der Bent HU Embedded Systems V. reset IC pullup JTAG enable IC pullup IC pullup IC pullup SPI mode SPI mode Ext Power ARM_USB DEBUG_USB + + USB USB VIN VOUT IC_. C C C5 R C7 C SV SL R9 C C5 LED Q RS R/W 5 E DB0 7 DB 8 DB 9 DB 0 DB DB5 DB DB7 VSS VDD VO A 5 K LCD Q R R9 C B A SP R0 TP R8 U R R X C9 C0 P0.0/TXD0/PWM 9 P0./RXD0/PWM/EINT0 P0./SCL0/CAP0.0 P0./SCK0/CAP0./AD0. 7 P0.5/MISO0/MAT0./AD0.7 9 P0./MOSI0/CAP0./AD.0 0 P0.7/SSEL0/PWM/EINT P0./SDA0/MAT0.0/EINT P0.8/TXD/PWM/AD. P0.9/RXD/PWM/EINT P0.0/RTS/CAP.0/AD. 5 P0./DSR/MAT.0/AD. 8 P0./CTS/CAP./SCL 7 P0./DTR/MAT./AD. 9 P0./DCD/EINT/SDA P0.5/RI/EINT/AD.5 5 P0./EINT0/MAT0./CAP0. P0.7/CAP./SCK/MAT. 7 P0.8/CAP./MISO/MAT. 5 P0.9/MAT./MOSI/CAP. 5 P0.0/MAT./SSEL/EINT 55 P0./AD.7/CAP0.0/MAT0.0 P0./PWM5/AD./CAP. P0./VBUS 58 RESET\ 57 P0.5/AD0./AOUT 9 D+ 0 P0.8/AD0./CAP0./MAT0. D- P0.9/AD0./CAP0./MAT0. P0.0/AD0./EINT/CAP0.0 5 P0./UP_LED/CONNECT 7 XTAL XTAL RTXC RTXC 5 VSSA 59 VDDA 7 VREF VBAT 9 VSS VSS 8 VSS 5 VSS VSS 50 VDD VDD VDD 5 P./TRACEPKT0 P.7/TRACEPKT P.8/TRACEPKT 8 P.9/TRACEPKT P.0/TRACESYNC 8 P./PIPESTAT0 P./PIPESTAT 0 P./PIPESTAT P./TRACECLK P.5/EXTIN0 8 P./RTCK P.7/TDO P.8/TDI 0 P.9/TCK 5 P.0/TMS 5 P./TRST\ 0 IC R0 C C X P$ P$ R R7 R R T R R5 R8 R7 LED R R C C C R5 R SL R SL SL L O P$ O P$ O P$ O P$ O5 P$5 O P$ O7 P$7 O8 P$8 O9 P$9 O0 P$0 O P$ O P$ O P$ O P$ O5 P$5 O P$ O P$ O P$ O P$ O P$ O5 P$5 O P$ O7 P$7 O8 P$8 O9 P$9 O0 P$0 O P$ O P$ O P$ O P$ O5 P$5 O P$ O P$ O P$ O P$ O P$ O5 P$5 O P$ O7 P$7 O8 P$8 O9 P$9 O0 P$0 O P$ O P$ O P$ O P$ O5 P$5 O P$ O P$ O P$ O P$ O P$ O5 P$5 O P$ O7 P$7 O8 P$8 O9 P$9 O0 P$0 O P$ O P$ O P$ O P$ O5 P$5 O P$ X P$ P$ SL7 BUS BUS SP SP +5V +5V +5V +5V P P P P7 P7 P7 P7 P8 P8 P8 P9 P9 P9 P0 P0 P0 P P P P0 P0 P0 P P P P P P P P P P P P P P P P5 P5 P5 P P P P P P P5 P5 P5 P P P P P P P P P P P P P P5 P5 P5 P P P P P P P P P P0 P0 P0 P0 P P P P P P P P9 P9 P9 P9 P8 P8 P8 P8 P7 P7 P7 P7 RST RST RST RST RST RTXC RTXC XTAL VBAT VREF XTAL P.0 P.0 P.0 P. P. P.7 P.7 P.8 P.8 P.9 P.9 P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P.7 P.7 P.8 P.8 P.9 P.9 P.0 P.0 P. P. P.5 P.5 P0 P0 P0 P9 P9 P9 P8 P8 P8 P7 P7 P7 USBDP USBDM USB_POW USB_POW REG7 00n n7 n7 0k p p I/O 70E 7u 7u Green MHz A BSS 0k 0k n7 0k 00E 0k 0k.78kHz p p LPC8FBD 0E 00n 00n USB-B-CONN-B 0k 0k E E BC857 k 0k 90E k5 green 0k 00k 00n p p 0k 0k JTAG 0k Vref sel Ex_Vref uh USB-B-CONN-B pow_sel

18 SL5 5 PIC_ICP 008 J.F. van der Bent HU Embedded Systems R7 0k R8 0k R9 0k R0 0k U U U0 U U U7 U U5 U U8 U U U5 U9 U U7 PICF0SO VSS R R5 R RA/AN RA/AN RA0/AN0 P.5 OSC/RA5 OSC/RA MCLR/RA k k k P P R 7k n7 Prog PIC C VDD RC5 RC RC/AN7 RC/AN RC/AN5 RC0/AN SL IC Keyboard interface V :7:5 f=0.98 C:\Documents and Settings\franc\Bureaublad\armboard versie \armboard_v..sch (Sheet: /

19 C8 P P P SD card interface and LEDS SPI expantion and IO expantion n7 0 7HC595D G QH* 9 SER SCK SCL RCK QA QB QC QD QE QF QG QH P9 P0 P7 P8 P5 P9 SL5 008 V. J.F. van der Bent HU Embedded Systems LED red LED7 red LED red LED8 red LED5 red LED9 red LED red LED0 red SL R0 70E R9 70E R8 +5V 70E R7 70E R IO expantion 70E R5 70E R 70E R 70E P.7 P.9 P. P. SV P.8 P.0 P. P. SPI expantion SD MOSI P 8 7 P.8 CLK P 5 P.7 MISO P5 P. DAT/RSV:8 DAT0/DO/MISO:7 VSS/VSS: CLK:5 VDD/: VSS/VSS: CMD/DI/MOSI: DAT/CD/CS: DAT/RSV:9 P0 SV 0 9 P.9 SW SW SW SW SW SW R 00k R 00k R57 0k R58 0k C7 SL n :7:5 C:\Documents and Settings\franc\Bureaublad\armboard versie \armboard_v..sch (Sheet: /)

20 USBDM USBDP E R E R R k n7 n7 C C7 9LCSM 5 EEPROM Array DO DI CS ORG CLK IC5 8 C 8p MHz C 8p R k5 R5 0k +5V n7 C +5V Q +5V n7 C +5V A 0 BCBUS0 BCBUS BCBUS BCBUS SI/WUB PWREN# XTOUT EECS EESK EEDATA TEST XTIN BDBUS0 BDBUS BDBUS BDBUS BDBUS BDBUS5 BDBUS BDBUS7 RESET# RSTOUT# USBDP ACBUS0 ACBUS ACBUS ACBUS SI/WUA USBDM VOUT AVVC 0 IOA IOB ADBUS0 ADBUS ADBUS ADBUS ADBUS ADBUS5 ADBUS ADBUS7 R 70E 00n 00n C C 008 V.0 J.F. van der Bent HU Embedded Systems 7HC5D 7HC5D 9 8 IC8C IC8D 0 n7 C Pull resistor at /5 RX SL0 TX SL9 SL7 PP SL8 RST R8 0k P P0 P RST 7HC5D IC8B 7HC5D IC8A TMS R50 TDO R9 TDI R8 00n TCK R7 C0 R59 00k R 00k R 00k R LED 0k R70 00E 00E 00E 00E R LED 0k R7 0k 0k R 0k R5 0k R9 RST P. P.0 P.7 P.8 P.9 0k :7:5 f=0.9 C:\Documents and Settings\franc\Bureaublad\armboard versie \armboard_v..sch (Sheet: /

21 SL analog in LSP analog out R5 0E J.F. van der Bent HU Embedded Systems CON AD/DA buffers R5 niet plaatsen 0E R55 niet plaatsen C9 BAV99 D - - VSS VSS 00E SL OUT OUT VDD VDD R5 P8 P5 0E + + R5 7 IC MCP0 7 IC7 MCP0 LSP LSP C7 niet plaatsen n7 +5V uh +5V L C5 n7 uh L C k R5 SL LSP C8 n :7:5 C:\Documents and Settings\franc\Bureaublad\armboard versie \armboard_v..sch (Sheet: 5/)

22 P9 P8 SL9 txd SL0 rxd 00n 00n C9 C MAXCAE FORCEOFF\ FORCEON 0 EN\ INVALID\ 9 ROUT RIN 8 TIN TOUT C- C- 5 C+ 7 V- V+ IC9 C+ C 00n C5 00n TXD RXD serial SL8 Level converter RS uart :7:5 C:\Documents and Settings\franc\Bureaublad\armboard versie \armboard_v..sch (Sheet: /)

23 Microchip SO8 Medium 0 * 0 # D TP SD card R5 IN ARMboard V. PIC ISP R7 PFD R70 LED R7 SL8 SPK SL P SV LSP R R8 PFA SL0 SL9 P _RST R LED R C LED SL7 R SL8 IC SL7 R7 R5 R5 T ARM_USB C D R5 R55 R8 0 DEBUG R C5 C Q C C5 Q R8 R R C7 R9 R9 IC_. R C IC9 R 5 R C0 R50 R C R0 R L C5 7 R8 C0 R5 R R59 C9 C 8 9 C C R C R 0 R R C LSP C R9 IC5 R5 SL0 SL9 R5 R5 C7 C9 R7 C R0 SL R C Hogeschool Utrecht CONTRAST AD 5 EXREF 7 R H DA OUT C8 C SL C C R 5 L 7 L 8 9 Embedded Systems LCD SL 0 SL5 J.F. van der Bent SL C RST SP HU (C) +5v SP Q IC H gnd Jul 08 R C7 C5 gnd R LPC////8 C8 C R5 R5 SL5 C7 SL C9 C0 R LSP SL SV LSP R SL X R57R58 R8 R9 C8 R SD R7 R0 HP R C IC SL R A SL R9 5 B LED SV reset POWER C 0 REF LED0 R LED R LED9 R5 LED5 R LED8 R7 LED R8 LED7 R9 LED R0 H 0 H IC8 txd rxd :9:0 C:\Documents and Settings\franc\Bureaublad\armboard versie \armboard_v..brd