Démarrer avec le tableau de bord Tiva C Series TM4C123G de Texas Instruments

Nous connaissons tous les microcontrôleurs basés sur AVR et PIC car ils sont largement utilisés, mais les microcontrôleurs ARM sont de plus en plus populaires de nos jours en raison de leur coût et de leur vitesse. Tiva C Series TM4C123G LaunchPad (EK-TM4C123GXL) de Texas Instruments est l'un d'entre eux, c'est une carte de développement à faible coût basée sur la carte d'évaluation ARM Coretx-M4F. Cette belle planche rouge brillante est fascinante à travailler simplement en raison du fait qu'elle appartient à Texas Instruments. Apprendre à utiliser les microcontrôleurs TI serait certainement un outil puissant dans notre manche, car TI a un large choix de microcontrôleurs à un prix très compétitif. Nous avons déjà couvert une autre carte populaire de TI - MSP430 LaunchPad et construit de nombreux projets en l'utilisant.

Dans cette série de tutoriels, nous allons découvrir ce LaunchPad TM4C123 et comment le programmer. En utilisant ce LaunchPad, nous pouvons travailler avec des microcontrôleurs de la série C qui offrent des performances 32 bits avec une vitesse opérationnelle jusqu'à 180 MHz. Les tutoriels seront écrits pour les très débutants en électronique et par conséquent, chaque sujet sera présenté de manière aussi précise que possible. Le matériel requis pour ces didacticiels serait un ordinateur portable et le kit de développement TIVA LaunchPad avec quelques autres composants électroniques de base que vous pouvez facilement trouver dans votre magasin de matériel électronique local. Alors sans plus tarder, plongeons dans l'outil de développement et voyons ce qui est inclus dans la boîte et comment les utiliser. Nous pourrons faire clignoter une LED en utilisant TIVA TM4C123G à la fin de ce tutoriel.

Contenu du LaunchPad TM4C123 TIVA

Lorsque vous achetez l'outil de développement TM4C123 TIVA LaunchPad auprès de TI ou de tout autre fournisseur local, vous obtiendrez le matériel suivant inclus dans votre boîte.

• Carte de développement TM4C123 TIVA LaunchPad (EK-TM4C123GXL)
• Interface de débogage en circuit intégrée (ICDI)
• Fiche micro-B USB vers câble de fiche USB-A
• Guide de démarrage rapide

Voyons les fonctionnalités et spécifications de TM4C123 LaunchPad.

Caractéristiques du LaunchPad de la série TIVA C

Il existe trois variantes du LaunchPad de la série TIVA C avec des caractéristiques et des spécifications différentes. Ils ont tous un nombre de broches GPIO, une vitesse, une mémoire et une connectivité différents. Toutes les caractéristiques importantes des différentes cartes TIVA sont comparées dans le tableau ci-dessous:

Nom du MCU	traits
TM4C123G LaunchPad: EK-TM4C123GXL	MCU série TM4C - Processeur ARM Cortex-M4 à 80 MHz avec virgule flottante. 256 Ko de mémoire Flash, 32 Ko de RAM, 2 Ko d'EEPROM, 2 x 12 bits 1MSPS ADC, 6 x 64 bits et 6 x 32 bits Jusqu'à 16 Motion PWM, 8 UART, 4 I2C, 4 SSI, 2 CAN, 1 USB H / D Interface de débogage en circuit USB intégrée Interface BoosterPack XL empilable à 40 broches LED utilisateur RVB, deux commutateurs utilisateur (application / réveil)
TM4C1294 LaunchPad connecté: EK-TM4C1294XL	MCU série TM4C le plus rapide - CPU Cortex-M4 ARM 120 MHz avec virgule flottante MAC + PHY Ethernet 10/100 intégré et solution applicative évolutive basée sur le cloud Flash 1 Mo, RAM 256 Ko, EEPROM 6 Ko, ADC 2x12 bits 2MSPS, minuteries 8x32 bits (16x16 bits) Jusqu'à 8 canaux Motion PWM, 10 I2C, 8 UART, 4 QSPI, 2 CAN, 1 EPI, 1 USB H / D Interface de débogage en circuit USB intégrée Deux interfaces BoosterPack XL empilables à 40 broches Grille d'E / S pour une plaque d'expérimentation sans soudure et une connexion de plinthe personnalisée
TM4C129E LaunchPad Crypto Connected: EK-TM4C129EXL	MCU série TM4C le plus rapide - CPU Cortex-M4 ARM 120 MHz avec virgule flottante MAC + PHY Ethernet 10/100 intégré et solution applicative évolutive basée sur le cloud Flash 1 Mo, RAM 256 Ko, EEPROM 6 Ko, ADC 2x12 bits 2MSPS, minuteries 8x32 bits (16x16 bits) Matériel d'accélération cryptographique Jusqu'à 8 canaux Motion PWM, 10 I2C, 8 UART, 4 QSPI, 2 CAN, 1 EPI, 1 USB H / D Interface de débogage en circuit USB intégrée Deux interfaces BoosterPack XL empilables à 40 broches Grille d'E / S pour une plaque d'expérimentation sans soudure et une connexion de plinthe personnalisée Démonstration prête à l'emploi de la connexion cloud sécurisée avec TI-RTOS, WolfSSL et Exosite

Comme vous pouvez le voir dans le tableau ci-dessus, toutes les cartes LaunchPad comportent une émulation intégrée pour la programmation et le débogage du code, des boutons poussoirs et des voyants, ainsi que des connecteurs qui sont utilisés pour connecter des modules enfichables BoosterPacks basés sur TI, ce qui ajoute de nouvelles fonctionnalités au LaunchPad comme la connectivité sans fil, les LED, les capteurs et plus encore.

Parmi les trois LaunchPads, les LaunchPads connectés et connectés par crypto sont de vastes fonctionnalités et ils sont utilisés dans les industries pour le calcul haute performance et les tailles sont presque le double de TM4C123G LaunchPad. Ainsi, pour les applications plus petites, TM4C123G LaunchPad est le meilleur choix. Par conséquent, dans cette série de tutoriels, nous utiliserons le LaunchPad TM4C123G pour explorer toutes les fonctionnalités de ce kit de développement.

Comparaison de TIVA LaunchPad avec Arduino et MSP430

Dans les tutoriels précédents, nous avons fréquemment utilisé Arduino et le Launchpad MSP430. Voyons maintenant en quoi ils sont différents de TIVA LaunchPad. Chaque famille de microcontrôleurs a des caractéristiques communes comme des broches GPIO, un ADC ou deux, des minuteries, etc. Cependant, leur fonctionnement interne est totalement différent car ils ont des registres différents et des processus différents pour les utiliser. Les LaunchPads TIVA sont des microcontrôleurs 32 bits basés sur ARM cortex M4, tandis que Arduino (atmega328) et MSP430 ont une architecture totalement différente avec un bus 8 bits. Les dimensions de ces kits de développement sont presque les mêmes mais ils ont un nombre de GPIO et des vitesses de traitement différents. Les techniques de codage sont également différentes dans chaque famille.

Ce qui est intéressant, c'est que les LaunchPads de TI ont un langage basé sur le traitement similaire à l'Arduino qui s'appelle Energia qui peut fonctionner avec les LaunchPads de la série TIVA C.

Alimentation et test de la carte de développement TIVA série C TM4C123G

L'image ci-dessous montre tous les composants embarqués de TIVA LaunchPad. Il y a deux connecteurs USB et un commutateur de sélection d'alimentation. Pour la programmation et le débogage, vous devez utiliser un connecteur USB avec Debug écrit en dessous, faites également le commutateur de sélection d'alimentation vers le débogage pour le programmer. Vous pouvez également alimenter la carte à l'aide de ce connecteur.

Alternativement, pour alimenter le microcontrôleur, vous pouvez utiliser un deuxième connecteur USB et faire basculer le sélecteur d'alimentation vers Device. Mais cela ne fera qu'alimenter la carte et ne peut pas être programmé.

Avant de commencer quoi que ce soit, TI aurait déjà téléchargé un exemple de programme sur votre microcontrôleur TIVA, alors laissez-nous alimenter la carte et vérifier si elle fonctionne. Alors alimentez la carte via la prise micro USB et une fois que vous le faites, vous devriez remarquer que les LED RVB en bas du bouton de réinitialisation de votre carte s'allument alternativement.

Maintenant, passons à l'environnement logiciel.

Logiciel de programmation (IDE) pour TIVA LaunchPad

Texas Instruments nous permet de programmer leurs microcontrôleurs à travers une variété d'environnements. L'officiel est le Code Composer Studio communément appelé CCS. Un autre IDE est Keil uVision. Ces logiciels sont gratuits, mais leur utilisation nécessite un minimum d'expérience avec les microcontrôleurs.

Étant donné que cette série de tutoriels est destinée aux débutants absolus, nous utilisons un autre environnement de développement appelé Energia. Energia est un environnement open source et gratuit qui nous permet de programmer facilement les microcontrôleurs TI. L'objectif principal d'Energia est de rendre la programmation des MCU TI aussi simple que la programmation dans Arduino. Donc Energia est un équivalent pour Arduino IDE qui prend en charge les microcontrôleurs Texas Instruments. Les personnes qui ont utilisé Arduino seront d'accord