Książka wprowadza Czytelnika w świat mikrokontrolerów XMC1000 firmy Infineon Technologies. Przedstawiono w niej, jak w warstwie sprzętowej i aplikacyjnej zrealizować projekty nieskomplikowanych systemów wykorzystujących mikrokontrolery z rodziny XMC1000.

 

Książka składa się łącznie z siedemnastu rozdziałów. Materiał ten można tematycznie podzielić na dwie części.

Pierwsza część, obejmująca rozdziały od drugiego do piątego, ma charakter teoretyczny i wprowadza czytelnika w świat mikrokontrolerów XMC1000 firmy Infineon Technologies.

Druga część przechodzi od teorii do praktyki i pokazuje czytelnikowi, jak w warstwie sprzętowej i aplikacyjnej zrealizować projekty nieskomplikowanych systemów wykorzystujących mikrokontrolery z rodziny XMC1000. Część ta obejmuje rozdziały od szóstego do siedemnastego. Każdy z tych dwunastu rozdziałów dedykowany jest projektowi innego systemu.

Książka zawiera 12 kompletnych projektów na XMC 2GO, m.in.:
• Zegar z kalendarzem
• Prezenter treści
• Miernik wilgotności z USB
• Miernik ciśnienia z USB
• Cyfrowy amperomierz z USB
• Tor RF na pasma ISM
• Sterownik wentylatora
• Sterownik oświetlenoia LED

Pliki źródłowe projektów opisanych w książce, wzory płytek drukowanych oraz oprogramowanie narzędziowe są dostępne pod adresem ww.mikrokontroler.pl/content/xmc1000-xmc2go-ksiazka-panecki.

Rozdziały:

Wykaz ważniejszych skrótów 8

1. Wprowadzenie
1.1. Wstęp. 10
1.2. Opis zawartości książki. 12
1.3. Korzyści płynące dla Czytelnika. 13
1.4. Profil Czytelnika 13

2. Rdzeń Cortex-M0
2.1. Wstęp. 16
2.2. Rdzenie ARM – główne cechy 18
2.2.1. RISC.18
2.2.2. Przetwarzanie potokowe.19
2.2.3. Architektura organizacji pamięci20
2.3. Rodzina rdzeni Cortex. 20
2.4. Grupa rdzeni Cortex-M. 21
2.5. Elementy rdzenia Cortex-M0. 23
2.6. Tryby pracy procesora w rdzeniu Cortex-M0. 25
2.7. Stosy procesora w rdzeniu Cortex-M0. 26
2.8. Rejestry procesora w rdzeniu Cortex-M0 26
2.9. Organizacja pamięci procesora w rdzeniu Cortex-M0 29
2.10. Instrukcje Thumb/Thumb-2. 31

3. Rodzina mikrokontrolerów XMC1000
3.1. Infineon Technologies. 36
3.2. Oferta mikrokontrolerów firmy Infineon Technologies 37
3.3. Budowa wewnętrzna. 37
3.4. Sposób oznaczania układów. 39

4. Narzędzia projektowe dla mikrokontrolerów XMC1000
4.1. Podział i funkcje narzędzi projektowych. 42
4.2. Płytka uruchomieniowa XMC 2GO  43
4.3. Środowisko programistyczne DAVE 48
4.3.1. Elementy składowe DAVE 3 49
4.3.2. Narzędzie Code Engine i idea komponentów oprogramowania 50
4.3.3. Pobranie i instalacja DAVE 352
4.3.4. Uruchomienie DAVE 3, stworzenie nowego projektu55
4.3.5. Proces tworzenia aplikacji – wprowadzenie.59
4.3.6. Proces tworzenia aplikacji – dodanie do projektu programistycznego interfejsu do peryferiów mikrokontrolera.60
4.3.7. Proces tworzenia aplikacji – pisanie kodu źródłowego, generowanie pliku wykonywalnego66
4.3.8. Proces tworzenia aplikacji – uruchamianie i debugowanie68

5. Wybrane peryferia mikrokontrolerów XMC1000
5.1. Porty wejścia/wyjścia 76
5.1.1. Budowa portów wejścia/wyjścia.77
5.1.2. Komponenty DAVE App dla portów wejścia/wyjścia79
5.2. Zegar czasu rzeczywistego (RTC). 82
5.2.1. Budowa zegara czasu rzeczywistego82
5.2.2. Komponenty DAVE App dla zegara czasu rzeczywistego.82
5.3. Licznik Systick 84
5.3.1. Komponenty DAVE App dla licznika Systick.84
5.4. Moduł transmisji szeregowej USIC 85
5.4.1. Interfejs UART87
5.4.2. Komponenty DAVE App dla interfejsu UART.87
5.4.3. Interfejs SPI89
5.4.4. Komponenty DAVE App dla interfejsu SPI.91
5.5. Licznik CCU4. 92
5.5.1. Komponenty DAVE App dla generatora PWM94

6. Projekt 1 – interfejs wejścia/wyjścia użytkownika
6.1. Wprowadzenie 98
6.2. Klasyfikacja interfejsów użytkownika. 98
6.3. Dodanie prostego interfejsu wejścia/wyjścia do systemu. 99
6.4. Budowa i koncepcja działania systemu 101
6.5. Implementacja aplikacji – sposób pierwszy 103
6.6. Implementacja aplikacji – sposób drugi. 106

7. Projekt 2 – prezenter treści
7.1. Wprowadzenie . 110
7.2. Krótki przegląd rodzajów wyświetlaczy 110
7.3. Wyświetlacz z telefonu Nokia 6100/6610. 111
7.4. Budowa i koncepcja działania systemu 117
7.5. Implementacja aplikacji 119

8. Projekt 3 – zegar z kalendarzem
8.1. Wprowadzenie 124
8.2. Budowa i koncepcja działania systemu 124
8.3. Implementacja aplikacji 125

9. Projekt 4 – miernik wilgotności względnej powietrza z interfejsem USB
9.1. Wprowadzenie 130
9.2. Czujnik Sensirion SHT10. 130
9.2.1. Informacje podstawowe130
9.2.2. Dodanie czujnika do systemu.131
9.2.3. Budowa wewnętrzna.132
9.2.4. Interfejs i protokół komunikacyjny.133
9.3. Budowa i koncepcja działania systemu 135
9.4. Implementacja aplikacji 138

10. Projekt 5 – miernik ciśnienia atmosferycznego z interfejsem USB
10.1. Wprowadzenie 144
10.2. Czujnik Infineon Technologies KP253 145
10.2.1. Informacje podstawowe145
10.2.2. Dodanie czujnika do systemu.145
10.2.3. Budowa wewnętrzna.146
10.2.4. Interfejs i protokół komunikacyjny.147
10.3. Budowa i koncepcja działania systemu 148
10.4. Implementacja aplikacji 150

11. Projekt 6 – miernik natężenia prądu z interfejsem USB
11.1. Wprowadzenie 158
11.2. Metody pomiaru natężenia prądu 158
11.2.1. Metoda bocznikowa159
11.2.2. Metoda oparta na efekcie Halla159
11.2.3. Podsumowanie obu metod162
11.3. Czujnik Infineon Technologies TLI4970. 163
11.3.1. Informacje podstawowe163
11.3.2. Dodanie czujnika do systemu.164
11.3.3. Budowa wewnętrzna.165
11.3.4. Interfejs i protokół komunikacyjny.166
11.4. Budowa i koncepcja działania systemu 168
11.5. Implementacja aplikacji 169

12. Projekt 7 – detektor piorunów
12.1. Wprowadzenie 176
12.2. Czujnik AS3935. 176
12.2.1. Informacje podstawowe176
12.2.2. Dodanie czujnika do systemu.177
12.2.3. Budowa wewnętrzna.179
12.2.4. Interfejs i protokół komunikacyjny.181
12.3. Budowa i koncepcja działania systemu 183
12.4. Implementacja aplikacji 185

13. Projekt 8 – system alarmowy z interfejsem CAN
13.1. Wprowadzenie 192
13.2. CAN  193
13.2.1. Geneza powstania.193
13.2.2. CAN a model OSI/ISO.193
13.2.3. Warstwa fizyczna195
13.2.4. Warstwa łącza danych.198
13.2.5. Warstwa aplikacji202
13.2.6. Koncepcje budowy węzłów sieci CAN203
13.2.7. Podsumowanie204
13.3. Kontroler CAN MCP2515 205
13.3.1. Informacje podstawowe205
13.3.2. Dodanie układu do systemu205
13.3.3. Budowa wewnętrzna.207
13.3.4. Interfejs i protokół komunikacyjny. 209
13.4. Budowa i koncepcja działania systemu 210
13.5. Implementacja aplikacji 213

14. Projekt 9 – nadajnik interfejsu 4–20 mA
14.1. Wprowadzenie 222
14.2. Interfejs 4–20 mA 222
14.3. Układ Analog Devices AD421224
14.3.1. Informacje podstawowe224
14.3.2. Budowa wewnętrzna.224
14.3.3. Dodanie układu do systemu225
14.3.4. Interfejs i protokół komunikacyjny.227
14.4. Budowa i koncepcja działania systemu 228
14.5. Implementacja aplikacji 229

15. Projekt 10 – bezprzewodowy system sterowania
15.1. Wprowadzenie 234
15.2. Moduł radiowy eRIC firmy Low Power Radio Solutions. 234
15.2.1. Informacje podstawowe234
15.2.2. Dodanie modułu do systemu.235
15.2.3. Budowa wewnętrzna.236
15.2.4. Interfejs i protokół komunikacyjny.237
15.3. Budowa i koncepcja działania systemu 238
15.4. Implementacja aplikacji240

16. Projekt 11 – Sterownik wentylatora
16.1. Wprowadzenie 246
16.2. Sterowanie silnikiem elektrycznym prądu stałego. 246
16.3. Kontroler Infineon Technologies TLE4207. 248
16.3.1. Informacje podstawowe248
16.3.2. Dodanie układu do systemu248
16.3.3. Budowa wewnętrzna.250
16.3.4. Interfejs komunikacyjny.250
16.4. Budowa i koncepcja działania systemu 251
16.5. Implementacja aplikacji 252

17. Projekt 12 – Sterownik oświetlenia LED
17.1. Wprowadzenie 258
17.2. Dioda LED – zasilanie i sterowanie w systemach oświetleniowych 258
17.3. Kontroler Infineon Technologies BCR421U. 259
17.3.1. Informacje podstawowe259
17.3.2. Dodanie układu do systemu260
17.3.3. Budowa wewnętrzna.261
17.3.4. Interfejs komunikacyjny.262
17.4. Budowa i koncepcja działania systemu 263
17.5. Implementacja aplikacji 264

Dodatek A – aplikacja komputerowa dla systemów czujnikowych
A.1. Wprowadzenie 268
A.2. Aplikacja XMC 2GO sensor application. 268
A.3. Tworzenie własnej aplikacji komputerowej 269
A.4. Dodanie do własnej aplikacji interfejsu użytkownika. 271
A.5. Dodanie do własnej aplikacji komunikacji przez port COM 274