Jak číst datový list mikrokontroléru:…

Tento článek poskytuje několik tipů, jak efektivně využívat periferní zařízení v datovém listu mikrokontroléru (nebo v referenční příručce nebo uživatelské příručce).

V předchozím článku jsem zdůraznil některé potíže s dokumentací mikrokontroléru a poté jsem diskutoval o prvních třech krocích navrhovaného postupu, abych se vyhnul opotřebení datového listu. Tyto první tři kroky platí obecně pro dokumentaci MCU a v tomto článku se zaměříme na periferní informace.

Předchozí články v sérii Úvod do mikrokontrolérů:

Krok 4: Ignorujte periferní zařízení, která nepotřebujete

Periferní moduly v mikrokontroléru jsou na sobě do značné míry nezávislé. Ujistěte se, že tomuto bodu rozumíte, protože se jedná o důležitý koncept v kontextu návrhu systému založeného na MCU. Níže uvedený diagram zdůrazňuje tento bod.

Prvky procesoru jsou úzce propojeny, ale periferie jsou reprezentovány jako samostatné bloky se samostatným připojením k procesoru. To přesně odráží skutečné fungování mikrokontroléru: pokud není požadována konkrétní periferie, je nečinná a může být ignorována.

Mikrokontroléry, zabránit V některých případech je tato interakce žádoucí z důvodu interakce mezi jednotlivými periferními moduly, a protopodstatně Nezávislý “. Například periodický signál generovaný modulem časovače lze použít k nastavení přenosové rychlosti pro modul UART nebo k zahájení konverzí prováděných modulem ADC.

Obecná zásada je však zdravá: nepoužitá periferní zařízení neovlivní celkovou funkčnost zařízení, takže nemusíte číst části datových listů, které popisují všechny podrobnosti těchto nepoužívaných periferií. Tento jediný krok může eliminovat velkou část zátěže dokumentace, protože mnoho aplikací vyžaduje pouze malý zlomek velkorysé periferní funkce poskytované moderními mikrokontroléry.

Krok 5: Prozkoumejte svůj konfigurační software

Konfigurace hardwaru může být jedním z nejnáročnějších a zdlouhavějších aspektů vývoje mikrokontroléru. Provádění rozsáhlé konfigurace periferních modulů na úrovni registru vyžaduje pozornost věnovanou detailům, pečlivou kontrolu datového listu a spoustu těžkopádné bitové manipulace.

Naštěstí si lidé uvědomili, že to nevyužilo čas inženýra dobře, a výrobci se rozhodli vytvořit softwarové nástroje, které by výrazně zjednodušily úlohu konfigurace hardwaru. Například Microchip poskytuje MPLAB Code Configurator, který umožňuje návrháři generovat konfigurační kód prostředí pomocí grafického rozhraní. Totéž provádí implementace Silicon Labs Config2 (viz screenshot níže).

Pokud přistupujete k datovému listu s předpokladem, že budete muset ručně nakonfigurovat veškerý hardware MCU, možná zjistíte, že zvýšený pocit zoufalství vám brání v soustředění. Věřte mi, že nástroje pro nastavení hardwaru mohou drasticky snížit množství materiálu datového listu, který musíte absorbovat.

Úkolem je zjistit nepotřebné informace. Bohužel jsem nikdy nenarazil na datový list s částí nazvanou „Věci, které opravdu potřebujete vědět, pokud plánujete použít konfigurační nástroj“. Před ponorem do datového listu vám doporučuji zkontrolovat dokumentaci konfiguračního softwaru. A při čtení části, která pokrývá konkrétní periferní zařízení, ignorujte specifika nastavení, dokud nezískáte nějaké zkušenosti se softwarem.

Texas Instruments poskytuje kompletní softwarový nástroj pouze pro váš MSP430 kapacitní dotykový pocit funkčnost Grafické rozhraní vám umožňuje konfigurovat a optimalizovat tlačítka titulu, kolečka, posuvníku a snímače přiblížení.

Ve výsledku byste neměli ztrácet život studováním podrobností datového listu, které jsou již zahrnuty v bezplatném a snadno použitelném softwaru.

Krok 6: Prozkoumejte své API

Hardwarové konfigurační nástroje mají jedno hlavní omezení: nelze je použít, když je program spuštěn. Konfigurační software je něco, co používáte ke generování kódu; nemůže změnit činnost mikrokontroléru v reálném čase.

Naštěstí se většina požadované hardwarové konfigurace obvykle děje pouze jednou, tj. Během prvního skriptu provedeného po restartu. Určitě však existují chvíle, kdy chcete provést přesné změny během provádění programu, možná v reakci na externí událost. Zde vstupuje do hry rozhraní pro programování aplikací (API).

„API“ zde nemusí být nejlepší terminologií, ale nejsem obeznámen s žádným jiným vhodnějším slovem nebo zkratkou. Myslím tím, že je to kolekce programových „zkratek“ poskytovaných výrobcem. Atmel tomu říká Advanced Software Framework (více o ASF si můžete přečíst v tomto článku) a myslím, že Silicon Labs používá termín Software Development Kit (SDK). V každém případě se jedná o odborníka na složité konfigurace bez přímé interakce s obsahem, tj. Funkcí knihovny, ukázkového kódu, maker, definic preprocesoru a hardwaru programátoru.

Advanced Software Framework má samostatné moduly odpovídající periferním zařízením mikrokontroléru.

Myslím, že je důležité znát hardware vašeho mikrokontroléru, a nenavrhuji přístup typu „pass“, kde se plně spoléháte na funkce knihovny, předem zabalené ovladače, ukázkový kód a grafické konfigurační nástroje. Podle mého názoru se jedná o recept na problém a snižuje výhody používání vykreslovacího zařízení, které poskytuje přímý a efektivní přístup k hardwaru nízké úrovně.

Cílem je proto najít správnou rovnováhu. Měli byste prozkoumat hardware svého mikrokontroléru a porozumět různým aspektům jeho vnitřní funkčnosti, ale pokud jde o velmi konkrétní detaily, nechcete ztrácet čas novým objevem kola. Datový list vašeho zařízení pravděpodobně obsahuje spoustu informací již vložených do API a většinu těchto informací lze přehlédnout nebo dokonce ignorovat.

výsledek

Zatímco název tohoto článku je „Jak číst datový list mikrokontroléru“, možná vhodnější název je „Jak na to?“ Ne Přečtěte si datový list mikrokontroléru. “ Pravdou je, že přetížení dokumentace je vážným problémem moderních mikrokontrolérů a jednou z technik nezbytných k rychlému vstřebání důležitých informací je naučit se vyhýbat zbytečným informacím.

Pokud máte nějaké návrhy, jak maximálně využít datové listy mikrokontroléru, neváhejte se podělit o své nápady v sekci komentáře níže.