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mbed 应用板的无限扩展空间

作者: RS Components 技术营销全球负责人 Mark Cundle

Mbed 是著名的小型低 成本开发人员平台,专 门用于快速 MCU 原型 设计,用户能快速简便 进行 ARM 核心处理。

旨在满足初次进行嵌入式开发 人员的需要,从专业嵌入式 工程师到学生和业余爱好者,现在 mbed 领域又有了新选择:mbed 应用板…

平台

mbed 平台由 ARM 设计并由 ARM 持续支持。 mbed 基本 板基于 NXP LPC1768,集成 了功能强大的 ARM Cortex-M3 MCU 核心,且拥有诸如以太网、 USB、CAN、SPI 和 I2C 等接 口。 该板提供 40 引脚 DIP 模 块,尺寸仅为 54mm x 26mm,且 可选择使用 USB 端口供电。 模块 本身并不能提供许多功能,但通过 外围设备接口可进行大量扩展。 本质上,它是通过 USB 接口连接 到 PC 的处理器。 mbed 是制作系 统元件的开发人员的明智选择,但 并不是特定价位拥有所有外围设备 的完整的评估平台。 理念是:设 计的空间无限,每个用户都有自己 力图制定的解决方案,所以任何平 台都不可能拥有完全合适的元件和 外围设备。 并且完整的平台都有 需要匹配的形状系数。 所以,如 果开发人员尝试制作信用卡大小的 产品,那么使用拥有不必要元件或 外围设备的尺寸过大的板将难以完 成任务。 因此,我们决定提供绝 对最小的功能集,以方便用户按原 型设计的需要进行扩展。

应用板

新 mbed 应用板是信用卡大小的设 备,经过专门设计,实用于 LPC1768 Cortex-M3 处理器板。 新应用板旨在 用最小数量的板封装,支持最大数量 的潜在电子工程实验和项目。 虽然有 两个 20 路的管座用于 mbed 板外进行 引脚跳线布线,但它仍是一个高度密 集的平台,支持许多功能,包括 128 x 32 图形 LCD、用于运动控制的 3 轴加 速器、温度传感器、ZigBee 或 Wi-Fi 无线连接 插座、以太网和 USB 连接 器、扬声器以及输入/输出音频插孔。

板的完整规格(图1和图2):
1. 128 x 32 像素图 形 LCD,SPI 接口 (C12832A1Z)
2. 5 路操纵杆
3. 2 个电位计
4. 3.5mm 音频插孔(模拟输 出)
5. 扬声器(PWM 已连接)
6. 3 轴 ±1.5g 加速计,I2C 接 口 (MMA7660)
7. 3.5mm 音频插孔(模拟输入)
8. 2 个伺服电动机管座
9. RGB LED(PWM 已连接)
10. USB-B 连接器
11. 温度传感器 (LM75B)
12. ZigBee (Xbee) 或 Wi-Fi (RN-XV) 插座
13. RJ45 以太网连接器
14. USB-A 连接器
15. 1.3mm 直流插孔输入


图1: mbed 应用板


图2: mbed 应用板反面

连接

根据 mbed 最初的设计理论,该 款新板的最大特色是连接性,实现 了“物联网”(IoT)。 IoT 是当下的 热门话题,是描述拥有通信功能的 物理对象或设备的术语,比如拥有 通信功能的家庭应用、医疗设备或 者灯泡,这些设备可传输数据并通 过基于 Web 的应用程序得以控制。

该平台有板载以太网,是一个 USB 插座,可连接到 USB 闪存盘或甚至 3G 调制解调器,还有“xbee”插 座,支持 ZigBee、Wi-Fi 和蓝牙模 块。 除了充足的连接功能,该板还 提供温度和加速感应、伺服电动机 控制 (PWM)、PWM 控制的 LED、 发声器、图形 LCD、电位计和按 钮。 所以,某种程度上说,用户可 进行的实验仅受限于他们自己的想 象力。 当然,与其它评估板或开发 板类似,该板本身难以满足实际原 型设计的特定要求,但板载双排管 座使添加其它外围设备变得非常简 便。

USB 调制解调器库

现有令人兴奋的 mbed 新应用,使 用户能够将 mbed 微控制器连接到 移动网络,这只需要一个便宜现成的 USB 3G 调制解调器,便可充分享受 物联网的无限潜力。 mbed 最近发布 了 Vodafone USB 调制解调器库, 可通过 mbed.org 开发人员网站获取 (http://goo.gl/9OQlx)。

该库由 Vodafone 和 mbed beta 测试 员合作开发,兼容新 mbed 应用板, 用户只需插入 mbed 模块和 USB 调 制解调器即可获得功能完整的开发平 台。

另外值得一提的是,mbed 与 Sprint 正在美国合作复制该 USB 调制解调 器库 (http://goo.gl/moLgG)。

该应用扩展了 mbed NXP LPC1768 支持的网络功能,使其覆盖了以太 网、Wi-Fi 和 3G 整个领域,因此 mbed 更适合 M2M 和 IoT 设备的快 速原型设计,无需考虑 Internet 连接 情况。 可用的功能包括:SMS 发送/接收、TCP/IP 插座接口、NTP 客户 端、HTTP 客户端以及 Web 插座客 户端,同时还支持其它协议。 该库 使用与 mbed Wi-Fi 和以太网库相同 的网络架构,不同传输类型之间的原 型转换会像转换几行代码一样简单。 如欲了解关于物联网的更多信息, 可到以下地址查看视频演示: http://goo.gl/b4ppH

mbed 开发环境最独特的元件也许是工具完 全基于“云”,用户代码在基于在线的集 成开发环境 (IDE) 中写入且编译。

Mbed 微控制器由 www.mbed.org 开发 人员网站提供支持, 用户也可将自己的程 序保存在此网站。

工具

最后还有必要讨论一下 mbed 开发 工具。 mbed 开发环境最独特的元 素可能是整体基于“云”的工具,使 用户在 Windows、Linux 或 Mac OS X 上运行的基于联机的集成开发环 境 (IDE) 中编写和编译代码。 mbed 编译器允许设计人员使用 C++ 语言 编写程序,进行编译和下载,然后 在 NXP LPC1768 上运行,无需运 行安装或设置程序,因为编译器为 联机运行。 联机编译器使用 ARM RealView 编译引擎,该引擎可产生 清晰有效的代码,甚至可用于商业生 产。 现有的 ARM 应用码和中间件也 可导入 mbed 微控制器,且 mbed 工 具可与其它专业生产级别工具同时 使用。

mbed 微控制器由 www.mbed.org 开 发人员网站提供支持,用户也可将程 序保存在此网站。 mbed 网站还包 括博客、论坛、用户贡献的程序库和 其它开发资源,比如用于外围设备高 效编程的 C/C++ SDk,同时还拥有 mbed 社区发布的各种库和代码 示例。

...更多内容

最后还有关于 mbed 平台的教 程和讲义,由 安格利亚鲁斯金 大学 Rob Toulson 博士出版。 可分别在以下地址获取: http://goo.gl/C4WP4http://goo.gl/cCqsP

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