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Nicht nur zum Spielen geeignet…

Atmels® AVR® und AVR32® Xplained Evaluationkit-Serie sind die ideale Hardwareplattformen für das neue AVR Studio® 5

Sie planen eine neue Applikation, wissen aber noch nicht, ob eine „einfache“ 8-bit MCU mit starker Peripherie ausreicht, oder doch 32-bit Rechenleistung notwendig sein wird?

Atmels steckerkompatible Xplained Evalboards machen es leicht, die verschiedenen MCUs zu testen und am Ende den Favoriten in Ihre Zielapplikation zu überführen.

Die Idee...

… ist einfach: Man definiere einen PCB Formfaktor (85 mm x 54 mm), lege die Position, Belegung und die Pinfunktion von vier 10-poligen IO-Pfostensteckern im 100mil Raster fest, platziert den JTAG Stecker und einen Jumper, der den Strompfad zur MCU für Messungen öffnet, sowie eine USB-Schnittstelle, die auch zur Spannungsversorgung dient und fertig ist das Xplained-Konzept. Diese einfache Idee ermöglicht die Verwendung aller Atmel AVR und AVR32 MCUs und die Anbindung externer Hardware, sei es an Ihre eigene Peripherie, die Sie über die IO-Konnektoren J1 bis J4 anbinden, oder Atmels eigene Sensorboards, die auf J1 und J2 aufgesteckt werden. Aber dazu später mehr. Auf den jeweiligen Xplained Boards kann Atmel darüber hinaus nach Belieben Sonderfunktionen darstellen, wie beispielsweise kapazitive Tasten beziehungsweise. Slider, Tasten, LEDs, LCD, Memory (SDRAM, NAND, DataFlash™), Lichtsensoren und so weiter.

Atmel XPLAIN Development Board
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Bild 1: Universelle Schnittstellen auf allen Xplained-Kits (UC3L0)

Damit die Xplained-Kits untereinander kompatibel sind, ist natürlich auch die Definition der einheitlichen logischen Funktionen der Steckverbinder J1, J2, J3 und J4 wichtig. Zu beachten ist bei der Anwendung der jeweiligen IO-Funktion lediglich, die eventuell interne Doppelnutzung der Pins. So befindet sich zum Beispiel auf dem UC3L0 Xplain auf J4 auch zusätzlich das intern angebundene Atmel AT45 DataFlash™.

Diese Doppelbelegungen sind in den jeweiligen Xplain User Guides beschrieben und die interne Verbindung ist meist durch vorgesehene Trennstellen wieder zu unterbrechen.

Tabelle 1: Belegung IO-Header J1, J2, J3, J4Tabelle 1: Belegung IO-Header J1, J2, J3, J4
Atmel Belegung IO-Header J1, J2, J3, J4

Atmel stellt auf J1 und J4 in identischer Belegung jeweils drei serielle Schnittstellen (UART, I²C und SPI) zur Verfügung. Somit können leicht externe Hardwareerweiterungen realisiert werden. Natürlich kann jeder Pin auch als GPIO Pin genutzt werden. Auf J3 finden sich nun allgemeine GPIO Pins, die je nach verwendeter MCU auch Sonderfunktionen wie zum Beispiel 0PWM ausführen können. J1, J3 und J4 bieten auch die Versorgungsspannung zur Speisung ihrer eigenen Hardware an. Auf J2 finden Sie analoge Eingänge (ADC) und, wenn auf der MCU vorhanden, analoge Ausgänge (DAC). Die interne analoge Versorgung dieser Peripherals steht Ihnen ebenfalls zur Verfügung.

Die verfügbaren Xplained-Kits

Atmel unterstützt die wichtigsten AVR 8-bit MCUs und AVR32 MCUs mit je einem Xplained-Kit. Eine Erweiterung auch auf Atmels SAM ARM® MCU-Produkte ist natürlich ebenfalls möglich.

Tabelle 2: Atmels XPLAINED-Kits

Kit

Supported MCU Family

Add Features to integrated LEDs  and buttons

Status

XMEGA-A1 Xplained

ATXMEGA128A1

Speaker, SDRAM, USB via Bridge MCU

available

XMEGA-A3BU Xplained

ATXMEG256A3BU with USB

LCD 132x32 pixel Modul, Battery, 64Mb DataFlash, Qtouch, Temperature & Light sensor, USB

available

XMEGA-B1 Xplained

ATXMEGA128B1 with LCD

Segment LCD, Qtouch, Temperature & Light sensor, Footprint DataFlash™, USB

available

MEGA1284-Xplained

ATMEGA1284P

Temperature & Light sensor, Footprint DataFlash™, USB via Bridge MCU

available

UC3L0-Xplained

AT32UC3L064

RGB LED, Qtouch, Temperature sensor, USB via Bridge MCU

available

UC3-A3-Xplained

AT32UC3A30256

Qtouch, Temperature sensor, 64 Mb SDRAM, High Speed USB

available

UC3C-Xplained

AT32UC3C

Ethernet

in develop.

Atmels XPlain Kits
Bild 2: AVR und AVR32 Xplain Kits

Dokumentierte Schaltpläne, Bestückungslisten und eine vollständige Unterstützung der Inbetriebnahme durch viele Beispielprojekte und Treiberpakete aus dem AVR Studio® 5, helfen Ihnen sehr schnell, Ideen auf diesen kleinen Hardwareplattformen wahr werden zu lassen. Zu jedem Xplained-Kit gibt es darüber hinaus entsprechende „Getting Started“-Applikationsschriften. Xplained-Kits kosten um die 30 €.

Atmels Sensorboards

Dank der genauen Festlegung der mechanischen, elektrischen sowie logischen Schnittstellen ist es leicht möglich, externe Hardware an die Xplained-Kits anzuschließen. Atmel bietet hierzu verschiedene Sensorboards mit 3-achsigen Beschleunigung-, Magnetfeld- und Kreiselinstrument (Gyroskop) Sensoren sowie genaue Drucksensoren. Mit Hilfe der im AVR Studio® 5 Softwareframework (ASF) enthaltenen Treiber, können leicht kalibrierte Daten erfasst, visualisiert und für eigene Anwendungen benutzt werden: Entwickeln Sie aus Xplained-Kits ihren eigenen ferngesteuerten Hubschrauber mit integriertem Autopiloten!

Des Weiteren gibt es Xplain Aufsteckboards für Atmels digitale LM75 kompatible Temperatursensoren und die Crypto- und Authentication-Produkte. Weitere Boards, auch von Drittanbietern, sind in Vorbereitung.

Tabelle 3: Atmels Xplained Sensor Aufsteckboards

Xplained Sensor Board

Features

Inertial Sensor Board 1

ATAVRSBIN1 beinhaltet eine vollständige Sensorplattform mit 9 Freiheitsgraden:
   3 axis Magnetometer (AKM AK8975)
+ 3 axis Accellerometer (BOSCH BMA150
+ 3 axis Gyroscope (Invensense ITG-3200)

Inertial Sensor Board 2

ATAVRSBIN2 beinhaltet eine vollständige Sensorplattform mit 9 Freiheitsgraden:
  3 axis Magnetometer (AKM Honeywell HMC5883L)
+ 3 axis Accellerometer (KIONIX  KXTF9)
+ 3 axis Gyroscope (Invensense IMU-3000)

Pressure Sensor 1

ATAVRSBPR1 Drucksensor Board mit BOSCH BMP085 barometrischen Drucksensor

Temperature Xplained

ATAVRTEMPSENSORX für Atmels AT30TS LM75 komaptiblen digitalen Temperatursensoren

Security Xplained

ATAVRSECURITYX für Atmels ATSHAxxx Crypto- & Authentication-Familie

In Atmels Applikationsschrift AVR4014 ist beschrieben, wie man eigene Xplained kompatible Erweiterungsboards entwickelt.

Atmels Inertial Sensor Board2
Bild 3: Inertial Sensor Board 2

Was fehlt noch zum Glück?

  Atmels AVR Studio® 5 ist die Entwicklungsplattform, mit der Sie alle AVR und AVR32 Projekte entwickeln können. Sie beinhaltet nicht nur den leistungsstarken Microsoft® Visual Studio Editor, AVR und AVR32 GNU C/C++ Compiler, Linker und Debugger, sondern auch alle Peripherie Treiber, Softwareservices (USB Klassentreiber, FAT Filesysteme, RTOS und so weiter) und mehr als 500 Beispielprojekte samt umfangreicher Dokumentation.

Neben diesem kostenlosen Entwicklungstool benötigen Sie lediglich nur noch ein JTAG Debug-Interface, wie zum Beispiel AVRDRAGON, JTAGICE-MK2, AVRONE-KIT oder das neue JTAGICE3 und sie können mit Atmels AVR beziehungsweise AVR32 durchstarten.

Atmels JTAGICE3
Bild 4: AVR JTAGICE3

AVR Studio5
Bild 5: AVR Studio®5 beinhaltet Editor, Compiler, Debugger und das ASF

Autoren

Dirk Jansen, MSC - Product Marketing Manager für Atmel

redaktionell bearbeitet Elektronik

jj

Veröffentlicht in

Elektronik Indusrie 1-2/2012 S.78-79

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