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[原创] TI LM3S9B92 Stellaris EVALBOT机器人解决方案

关键词:工业控制 机器人 LM3S9B92

时间:2016-02-29 13:20:53       作者:TI        来源:中电网

TI为广阔的微控制器市场带来了32位功能和基于ARM Cortex-M3的微控制器的全部优势。对于目前的8位和16位MCU用户而言,采用Cortex-M3的Stellaris为其提供了强大的开发工具、软件和知识体系。移植到Stellaris上,用户就能够得益于很好的工具、小代码尺寸和出色的性能。更重要的是,设计者可以信心满满地进入ARM体系。

对于目前的32位MCU用户,Stellaris系列提供了业内首款Cortex-M3设计和Thumb-2指令集。Thumb-2技术具有超快的响应速度,整合了16位和32位指令,最好地均衡了代码密度和性能。Thumb-2占用的存储器比纯32位代码少26%,削减了系统成本,同时将性能提升了25%。TI Stellaris系列微控制器是基于ARM Cortex-M3的控制器,为成本敏感型嵌入式微控制器应用带来了高性能32位计算。

LM3S9B92的主要特性

ARM Cortex-M3处理器内核
80MHz操作,100DMIPS性能
ARM Cortex SysTick定时器
嵌套向量中断控制器(NVIC)
片上存储器
频率高达50MHz的256KB单周期闪存,预取缓冲器将性能提升到50MHz以上
96KB单周期SRAM
加载有StellarisWare软件的内部ROM
Stellaris外设驱动器库
Stellaris启动加载器
高级加密标准(AES)密码表
循环冗余校验(CRC)检错功能
外设接口(EPI)
外设的8位/16位/32位专用并行总线
支持SDRAM、SRAM/闪存、FPGA、CPLD
高级串行集成
10/100以太网MAC和PHY
2个CAN 2.0 A/B控制器USB 2.0 OTG/Host/Device
3个UART,具有IrDA和ISO 7816支持(1个UART具有全调制解调器控制功能)
2个I2C模块
2个同步串行接口模块(SSI)
集成音频接口芯片(I2S)模块
系统集成
直接存储器存取控制器(DMA)
系统控制和时钟,包含片上精密16MHz振荡器
4个32位定时器(8个16位),具有实时时钟功能
8个采集比较PWM引脚(CCP)
2个看门狗定时器
1个定时器用于主振荡器
1个定时器用于精密内部振荡器
GPIO最多可达65个,具体取决于配置
高度灵活的引脚多路复用技术使其可用作GPIO或7个外设功能之一
可独立配置以实现2、4或8mA驱动能力
4个GPIO具有18mA驱动能力
先进运动控制
8个面向运动和能量应用的高级PWM输出
4个故障输入,可实现低延迟关断
2个正交编码器输入(QEI)
模拟
2个10位模数转换器(ADC),具有16条模拟输入通道和1,000,000采样/秒的采样率
3个模拟比较器
16个数字比较器
片上稳压器
JTAG和ARM串行线调试(SWD)
100引脚LQFP和108球BGA封装
工业温度范围(-40℃~85℃)
LM3S9B92微控制器面向工业应用,包括远程监测、电子销售终端机、测试与测量设备、网络设备和交换机、工厂自动化、HVAC和楼宇控制、游戏设备、运动控制、医疗器械和消防安全。
此外,LM3S9B92微控制器提供了ARM开发工具、片上系统(SoC)基础设施IP应用和大型用户社区的优势,利用ARM的Thumb兼容Thumb-2指令集降低了存储器要求和成本。LM3S9B92微控制器与Stellaris系列的所有成员均代码兼容,从而能够灵活地满足用户的需求。

LM3S9B92目标应用

远程监测
电子销售终端(POS)机
测试与测量设备
网络设备和交换机
工厂自动化
HVAC和楼宇控制
游戏设备
运动控制
医疗器械
消防安全
电力和能源
交通

图1  Stellaris LM3S9B92微控制器方框图

图2  Stellaris LM3S9B92微控制器CPU方框图

Stellaris机器人评估板(EVALBOT)

Stellaris机器人评估板(EVALBOT)是Stellaris LM3S9B92微控制器的机器人评估平台。该评估板利用了TI面向马达驱动、电源和通信功能的模拟元件。只需几分钟即可装配完成,EVALBOT的电子元件即可投入使用。

漫游时,3节AA电池为EVALBOT供电。作为USB器件连至PC或调试时,EVALBOT会自动选择USB电源。为所有主要EVALBOT信号均提供了测试点。2个20引脚头利用标准化TI低功耗嵌入式无线电模块(EM板)实现了未来无线通信。微控制器附近一排排地排列着的衬垫上有其它微控制器信号。

EVALBOT的片上闪存中有工厂安装的快速启动软件。对于软件调试和Flash编程,集成式在线调试接口(ICDI)只需1条USB电缆即可实现调试和串行端口功能。


图3  Stellaris机器人评估板(EVALBOT)外形图

Stellaris机器人评估板(EVALBOT)主要特性

具有机器人功能的评估板
由用户装配的机械元件
Stellaris LM3S9B92微控制器
MicroSD卡连接器
带有扬声器的I2S音频编解码器
USB Host和Device连接器
RJ45以太网连接器
高亮度96×16蓝色OLED显示器
板载在线调试接口(ICDI)
电池电源(3节AA电池)或通过USB供电
无线通信扩展端口

机器人特性

2个DC齿轮减速机提供驱动和转向功能
传感器检测轮旋,分辨率为45°
用于“焊点”检测的传感器

图4  Stellaris机器人评估板(EVALBOT)方框图
表1  EVALBOT材料清单(BOM)



详情请见:
http://www.ti.com/lit/gpn/lm3s9b92
http://focus.ti.com/lit/ml/spmr001a/spmr001a.pdf
以及http://focus.ti.com/lit/ug/spmu166/spmu166.pdf

 

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