MBED

   Vývojový kit mbed je postavený na 32-bit mikrokontroléri NXP LPC1768, ktorý pracuje na frekvencii 96 MHz. NXP LPC1768 má jadro postavené na architektúre ARM Cortex-m3. Programovanie v systéme (ISP) a programovanie v aplikácii (IAP) cez bootloader nahraný v procesore predurčujú túto platformu pre tzv. rapid prototyping - inými slovami akcelerovaná rýchlosť od vývoja až po konečnú aplikáciu. Súčasťou vývojového kitu je aj nutné okolie mikrokontroléru/mikroprocesoru spolu so stabilizáciou napájacích napätí.



Parametre modulu mbed NXP LPC1768:



Napájanie:
  • napájanie z USB portu alebo cez kontakt VIN napätím 4,5 V – 9 V,
  • spotreba < 200 mA (100 mA s vypnutým modulom pre ethernet),
  • samostatné napájanie hodín reálneho času cez kontakt VB s napätím 1,8 V - 3,3 V (spotreba hodín reálneho času je 27 μA),
  • obsahuje výstup VOUT regulovaného napätia 3,3 V,
  • možnosť napájania externých zariadení 5 V z kontaktu VU (len ak je pripojený USB), s obmedzením prúdu na 500 mA,
  • digitálne V/V kontakty používajú logiku LVCMOS 3,3 V (5V tolerujúce vstupy), so záťažou 40 mA každý a 400 mA max. spolu,
mikrokontrolér:
  • 512 kB flash pamäte
  • 64 kB dátovej pamäte
  • 8 kanálový 12-bit ADC
  • 1 kanálový 10-bit DAC
  • 2x SPI rozhranie
  • 2x I2C rozhranie
  • 3x sériové rozhranie
  • 1x CAN rozhranie
  • 1x Ethernet rozhranie
  • 1x USB rozhranie
  • 6x PWM výstup
  • 6x Analógový vstup
  • 1x Analógový výstup


Procesor LPC1768

   Procesor pochádza z rodiny procesorov LPC1768/66/65/64 s jadrom ARM Cortex-M3. Je určený hlavne pre vstavané aplikácie s vysokou úrovňou integrácie vyznačujúcou sa nízkou spotrebou energie. Procesor umožňuje pracovať na frekvencii do 100 MHz. ARM Cortex-M3 zlučuje 3-stavové spracovanie príkazov a Harvardskú architektúru s oddelenými lokálnymi inštrukciami a dátovými zbernicami a taktiež tretiu zbernicu pre periférie. ARM Cortex-M3 obsahuje aj internú načítavaciu jednotku, ktorá umožňuje špekulatívne vetvenia.
   Periférie procesora LPC1768 zahŕňajú 512 kB flash pamäte, 64 kB dátovej pamäte, sieťové rozhranie s podporou MAC adresácie, USB rozhranie s protokolom Host/OTG, 8-kanálový DMA kontrolér pre všeobecné použitie, 4 UART, 2 kanály CAN, 2 SSP kontroléry, SPI rozhranie, 3 I2C zbernice, 2 vstupné a 2 výstupné I2S zbernice, 4 časovače na všeobecné použitie, 6 kanálov PWM, hodiny reálneho času RTC s oddeleným batériovým napájaním a až 70 vstupno-výstupných portov pre všeobecné použitie.
   SRAM na vývojovom kite obsahuje 32/16 kB SRAM na procesore s lokálnou dátovou zbernicou pre vysokorýchlostné prístupy procesora a dva 16 kB SRAM bloky s oddelenými cestami prístupu. Tieto bloky môžu byť využité pre sieť, USB a DMA pamäte, tak ako aj pre všeobecné použitie inštrukcií procesora. Podporuje operácie s 8,16 a 32 bitovou šírkou slova.
   Výstupné kontakty procesora nie sú pripojené ku konkrétnym perifériám, ale sú kontrolované pomocou GPIO registrov. Kontakty môžu byť dynamicky konfigurované ako vstupné aj výstupné. Oddelené registre umožňujú nastavovať alebo mazať samostatne akékoľvek výstupné čísla. Hodnota výstupného registra môže byť opätovne načítaná tak isto aj aktuálny stav kontaktov portu. Maskovaním jednotlivých registrov je možné vytvárať skupiny bitov, zatiaľ čo ostatné sú ponechané nezmenené, všetky GPIO registre sú adresovateľné pomocou byte-u alebo pol-slovom, pričom hodnota portu je zapísaná pomocou jednej inštrukcie.
   Obvod LAN obsahuje plnohodnotný 10 Mbit/s alebo 100 Mbit/s LAN s MAC adresou, navrhnutý pre optimalizovaný výkon využívajúci DMA hardvérovú akceleráciu. Samotná sieťová vrstva umožňuje semiduplexnú alebo duplexnú prevádzku, kontrolu toku, kontrolu rámcov, hardvérovú akceleráciu pre opakovanie prenosu, filtrovanie prichádzajúcich paketov a funkciu Wake-up on LAN. Riadenie prenosu sa vykonáva priamym prístupom do pamäte, čím je odľahčený procesor. Podporuje štandardy 10 Mbit/s alebo 100 Mbit/s zahrňujúci 10 Base-T, 100 Base-Tx, 100 Base-FX a 100 Base-T4, je plne kompatibilný s IEEE normou 802.3, plne kompatibilný s 802.3x plne duplexnou kontrolou toku. Je k dispozícii aj flexibilné nastavenie prijímacieho a vysielacieho rámca a podpora rámca pre Virtual Local Area Network (VLAN).



Tvorba prorgamového vybavenia

    Interface pre programovanie (nahratie programu) je zabezpečený pomocou UART.
   Vývoj programu pre mbed sa uskutočňuje cez web rozhranie na stránke www.mbed.org, kde je potrebné zaregistrovať sa - po pripojení mbed kitu k PC pomocou mini USB kábla sa mbed pre operačný systém správa ako štandardný USB disk, po ktorého otvorení je nutné kliknúť na súbor MBED.HTM a otvoriť ho v internetovom prehliadači a pokračovať na "Signup", kde si vytvoríte mbed konto.



   Programovanie sa uskutočňuje pomocou jazyka C/C++. Pre programátorov, či už začínajúcich alebo pokročilých je na stránke k dispozícii veľmi dobre rozpracovaná príručka (handbook) na http://mbed.org/handbook/Homepage, kde sú uvedené aj príklady samotných zdrojových kódov.
   Okrem príručky existuje aj tzv. "kuchárka" (z angl. cookbook), ktorú je možné nájsť na adrese http://mbed.org/cookbook/Homepage. Sem prispievajú programátori pre programátorov, je možné nájsť tu vytvorené knižnice a zdrojové kódy pre rôzne zariadenia od rôznych výrobcov.