發(fā)布時(shí)間：2020-04-28 00:23

【摘要】：Kinetis系列微控制器是飛思卡爾公司于2010年下半年推出的基于ARM Cortex-M4內(nèi)核的微控制器,是業(yè)內(nèi)首款Cortex-M4內(nèi)核芯片。Cortex-M4內(nèi)核是ARM公司2009年下半年發(fā)布的最新的嵌入式內(nèi)核。Cortex-M4面向數(shù)字信號(hào)控制市場(chǎng),具有高效并且易于使用的控制和信號(hào)處理能力。 Kinetis系列微控制器內(nèi)部集成UART、SLCD、TSI、USB、以太網(wǎng)和CAN等模塊,具有高精度的16位ADC和12位DAC。Kinetis微控制器的市場(chǎng)應(yīng)用主要面向工業(yè)控制,應(yīng)用領(lǐng)域包括電機(jī)控制、通訊、安防和加密等。由于飛思卡爾公司在2010年11月才提供Kinetis微控制器的樣片,所以現(xiàn)在Kinetis的學(xué)習(xí)資料和實(shí)例程序都很少。受飛思卡爾公司委托,蘇州大學(xué)飛思卡爾嵌入式研發(fā)中心承擔(dān)該芯片的先期研究應(yīng)用任務(wù)。 本課題選擇Kinetis系列的K60N512芯片為實(shí)例,設(shè)計(jì)制作了一套Kinetis開(kāi)發(fā)套件,包括K60N512核心板,Kinetis系列擴(kuò)展板和Kinetis芯片調(diào)試器OSJTAG。在嵌入式構(gòu)件思想指導(dǎo)下,本文實(shí)現(xiàn)了K60N512的常用模塊的驅(qū)動(dòng),并對(duì)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了充分的驗(yàn)證。本文移植了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)FreeRTOS,詳細(xì)分析了FreeRTOS的移植過(guò)程并對(duì)移植進(jìn)行了測(cè)試,為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在Kinetis芯片中的應(yīng)用提供范例和參考。為了加快K60N512以太網(wǎng)編程,本文移植了開(kāi)源的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧LwIP,詳細(xì)闡述LwIP移植和測(cè)試過(guò)程。 為了研究Kineits的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,同時(shí)也為了驗(yàn)證本課題實(shí)現(xiàn)的軟硬件平臺(tái),本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于嵌入式Web的短信貓。短信貓實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送和接收,使用FreeRTOS調(diào)度任務(wù),使用LwIP實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊,同時(shí)移植Web服務(wù)器用于人機(jī)界面。本文實(shí)現(xiàn)的K60N512核心板、Kinetis系列擴(kuò)展板、Kinetis調(diào)試器OSJTAG和模塊驅(qū)動(dòng)程序已經(jīng)計(jì)劃在2011年8月蘇州大學(xué)飛思卡爾大學(xué)計(jì)劃培訓(xùn)中推廣。
【圖文】：

圖1-1 Cortex-M3內(nèi)核框圖rtex-M3 的速度比 ARM7 快三分之一，功耗低四分之三，并且面積，利于將更多功能整合在更小的芯片尺寸中。Cortex-M3 Thumb-2 指令的 32 位哈佛微體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)外設(shè)，包括 Nestet Controller 和 Arbiter 總線。該技術(shù)方案在測(cè)試和實(shí)例應(yīng)用中能：在 180nm 工藝下，芯片性能達(dá) 1.2DMIPS／MHz，時(shí)鐘z。 工 控 領(lǐng) 域 ， 用 戶 要 求 具 有 更 快 的 中 斷 速 度 ， Cortex-Maining 中斷技術(shù)，完全基于硬件進(jìn)行中斷處理，最多可減少 ，在實(shí)際應(yīng)用中可減少 70%中斷。目前已經(jīng)面市的 Cortex-M3體的 STM32，流明諾瑞（已經(jīng)被 TI 收購(gòu)）的 LM3S，恩智浦的梅爾的 SAM3U 等。rtex-M4 內(nèi)核

數(shù)字信號(hào)處理功能基于一系列 ARM Cortex-M 系列內(nèi)核括：高性能 32 位內(nèi)核，可達(dá) 1.25DMIPS/MHz；Thumb代碼密度和一個(gè)嵌套向量中斷控制器，能完成出色的中提供了一個(gè)可選的內(nèi)存保護(hù)單元（MPU），提供低成本的的休眠狀態(tài)，以增加靈活性[11]。嵌入式開(kāi)發(fā)者可以快速終端產(chǎn)品，具備最多的功能以及最低的功耗和尺寸。C 1-2。目前已經(jīng)面市的 Cortex-M4 芯片有飛思卡爾的 Kin300。思路題著眼于 Kinetis 系列芯片在國(guó)內(nèi)的推廣與應(yīng)用，，設(shè)計(jì)了Kinetis 擴(kuò)展板、Kinetis 調(diào)試器 OSJTAG 和各個(gè)模塊的軟件操作系統(tǒng) FreeRTOS 到 Kinetis 芯片上，為 Kinetis 的學(xué)習(xí)和研圖1-2 Cortex-M4內(nèi)核框圖
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 蘇勇;嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)MQX應(yīng)用框架研究[D];蘇州大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2642828