Отладочный набор KITXMC43RELAXECATV1TOBO1 на основе ARM Corterx-M4 микроконтроллера XMC4300-F100K256 с интегрированным узлом EtherCAT®

KITXMC43RELAXECATV1TOBO1 - отладочный набор на основе 32-разрядного высокопроизводительного и энергоэффективного ARM Corterx-M4 микроконтроллера XMC4300-F100K256 с интегрированным узлом EtherCAT® и возможностью работы с аналоговыми/ смешанными сигналами.  Основанная на сети Ethernet, промышленная шина EtherCat отличается от других шин индустриального назначения своей великолепной производительностью, гибкостью топологии, простотой настройки и экономической эффективностью.

Структурная схема микроконтроллеров серии XMC4300 приведена на Рис. 1. Изделие может использоваться совместно с широким спектром отладочных инструментов, среди которых бесплатная основанная на Eclipse интегрированная среда разработки IDE DaveTM.

Набор XMC4300 Relax EtherCAT® Kit предназначен прежде всего для оценки возможностей микроконтроллера XMC4300, особенно в приложениях с ведомым EtherCAT®.

Структурная схема изделия XMC4300 Relax EtherCAT® Kit, на которой видны все основные блоки и соединения между ними представлена на Рис. 2.

В структуру изделия включены:

• Микроконтроллер XMC4300 в корпусе LQFP100;
• Встроенный USB отладчик на основе микроконтроллера XMC4200 с поддержкой SWD, SWV и виртуального COM порта;
• Два EtherCAT® Phy с двумя разъемами RJ45;
• Arduino совместимый разъем расширения;
• Сокет mikroBUS™;
• Две пользовательские кнопки, два пользовательских светодиода, кнопка Reset;
• Разъемы Micro-AB USB;
• CAN.

На Рис. 3 представлен вид отладочной платы XMC4300 Relax EtherCAT® Kit сверху и снизу, а на Рис. 4 – расположение некоторых компонентов и узлов на PCB.

Отдельно следует сказать о питании изделия.

Плата должна быть запитана от внешнего источника питания 5 В DC, подключенному к любому microUSB разъему (X100, X101).

Прямо из коробки с предварительно запрограммированным микроконтроллером для EtherCAT® ведомого приложения и с работающим встроенным отладчиком изделие потребляет около 440 мА в среде EtherCAT®. Этот ток может быть обеспечен через USB разъем от ПК, который может обеспечить ток около 500 мА. Зеленый светодиод (VDD3.3) индицирует наличие на плате напряжения 3.3 В. Встроенные диоды защиты от обратного тока обеспечивают безопасную работу при одновременной подаче питания через оба USB разъема. Такое решение позволяет использовать встроенный отладчик, подключенный к компьютеру через разъем X101 и второй хост PC, подключенный к XMC4300 Relax EtherCAT® Kit через X100. Если плата питается от USB, не рекомендуется подключать дополнительный источник питания напряжением 5 В к одному из 5-вольтовых выводов (VDD5,5 В) на разъемах Arduino или mikroBUS ™, поскольку защиты от обратного тока во внешний источник питания нет. Эти контакты могут использоваться для питания внешних цепей, но при это необходимо соблюдать осторожность, чтобы ток потребления не превысил возможности USB источника. Как уже было сказано выше, ПК, выступающий в роли USB-хоста, обычно может обеспечивать ток до 500 мА. Если требуются более высокие значения токов, а также во избежание повреждения USB-хоста, необходимо использовать внешний источник питания с USB выходом.

После включения питания зеленый светодиод DEBUG начинает мигать. Если изделие подключено к ПК через USB-разъем Debug X101 и на этом компьютере установлен драйвер USB Debug Device, светодиод DEBUG перестанет мигать и перейдет к постоянному свечению.

Концепция питания изделия приведена на Рис. 5.

Рис. 1. Структурная схема микроконтроллеров серии XMC4300

Рис. 2. Структурная схема изделия XMC4300 Relax EtherCAT® Kit

Рис. 3. Отладочная плата XMC4300 Relax EtherCAT® Kit. Вид сверху (слева) и снизу

Рис. 4. Расположение некоторых компонентов и узлов на плате XMC4300 Relax EtherCAT® Kit

Рис. 5. Концепция питания изделия XMC4300 Relax EtherCAT® Kit

Отличительные особенности:

• ARM® Cortex®-M4 микроконтроллер XMC4300, 144 MHz, 256 kB Flash, 128 kB SRAM, корпус LQFP100;
• Встроенный отладчик с USB интерфейсом и поддержкой SWD + SWO;
• Виртуальный COM порт через встроенный отладчик;
• Компоненты ведомого EtherCAT®: 2 х EtherCAT® phy и 2 х RJ45 разъема;
• Изделие подготовлено для EtherCAT® Phy-2-Phy соединения для back plane приложений (сборочная опция);
• Arduino совместимый разъем и переключатель уровня напряжения для 3.3 В/ 5 В Arduino шилдов;
• mikroBUS™ сокет для подключения (plug-and-play) плат clickboards™;
• CAN трансивери CAN разъем(D-Sub DE-9).

Документацию и программное обеспечение для изделия можно на сайте производителя.