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MSP430

2012-10-13T19:48:42Z

213.202.43.121: /* Evaluation Boards */

Der MSP430 ist ein 16 Bit-Mikrocontroller von Texas Instruments (TI). Er wurde speziell für eine geringe Stromaufnahme entwickelt, so dass er besonders für batteriebetriebene Geräte geeignet ist. Es gibt verschiedene Typen mit 1-256 kB [[Flash-ROM]], 128-18432 Byte [[RAM]], teilweise mit Hardware-Multiplizierer, [[UART]], [[AD-Wandler]] oder LCD-Treiber, die meisten im [[SMD]]-Package mit 20 bis >100 Pins. Einige neuere aus der MSP430F2xxx-Serie gibt es auch im DIP-Package (Bezeichnung: MSPxxxx '''-N'''). Der MSP430F1121 zum Beispiel hat 4kB [[Flash-ROM]], 256B [[RAM]], 2 [[Timer]] und steckt in einem SO-20 Gehäuse.

== Entwicklungshardware ==

[[Datei:launchpad-lcd.jpg|thumb|right|250px|Der ''Launchpad'' (ca. 5€) enthält neben dem per USB ansprechbaren Programmer auch das "Spy by Wire" Interface, mit dem der µC in der Schaltung emuliert werden kann (in Circuit emulation).]]

Für den schnellen Einstieg stellt TI ein preisgünstiges Entwicklungssystem mit USB Schnittstelle zur Verfügung ([http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/ez430-f2013.html MSP430 USB Stick Development Tool]).

Günstige Adapterplatinen und [[JTAG]]-Programmer für MSP430-Controller bekommt man bei [http://olimex.com/dev/ Olimex (Bulgarien)], in Deutschland bei http://shop.mikrocontroller.net und http://www.elektronikladen.de oder in Japan bei [http://passworld.co.jp/index.php?lang=GB&lieu=Soroban PassWorld].

Einen einfachen Schaltplan für den [[JTAG]]-Programmer von TI bzw. Olimex gibt es [[Media:MSP430-JTAG-programmer.pdf|hier]]. Die Spannungsversorgung kommt im Gegensatz zum Original allerdings nicht vom Drucker-Port sondern muss extern (am besten vom MSP430 Board) bereitgestellt werden.

Neben der JTAG-Programmierung bieten die MSP430-Controller auch die Möglichkeit, die Firmware über einen [[Bootloader]] einzuspielen. Die dafür erforderliche Hardware wird in der Application Note [http://focus.ti.com/docs/mcu/catalog/resources/appnoteabstract.jhtml?familyId=342&abstractName=slaa096d SLAA096d] von Texas Instruments beschrieben.

Auf jeden Fall eine Überlegung wert wäre auch das neue ''Launchpad'' (Bezugsquellen: [https://estore.ti.com/MSP-EXP430G2-MSP430-LaunchPad-Value-Line-Development-kit-P2031.aspx] [http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?PName?Name=296-27570-ND] [http://www.watterott.com/de/MSP430-LaunchPad-MSP-EXP430G2]) für pinzahlmäßig kleinere MSP430 im DIL-Gehäuse.

=== Stromversorgung ===

Der MSP430 benötigt meistens eine Spannung zwischen 1,8 und 3,6 V. Es gibt einige wenige Derivate, die mit 0.9V auskommen (z.B. MSP430L092). Einfach erzeugen kann man diese z. B. mit der folgenden Schaltung:

http://www.mikrocontroller.net/images/lm317.png

An den Eingang wird ein Steckernetzteil angeschlossen, die Ausgangsspannung lässt sich über das Potentiometer P1 einstellen.
Benutzt man für P1 einen 500Ω-Typ, kann man die Spannung in einem Bereich von 1,2 Volt und knapp 3,6 Volt einstellen. Dann kann man den MSP430 nicht durch zu hohe Versorgungsspannungen zerstören.

Für den Batteriebetrieb eines MSP430 gibt es von TI eine fertige Lösung mit wenig Peripherie: [http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tps61221.html TPS61221]

Schaltung für 3,3V Versorgung: [http://focus.ti.com/lit/an/slva336/slva336.pdf]

Die neue Generation mit USB, MSP430F55xx, enthält bereits einen Längsregler von 5 V auf 3,3 V für den Betrieb an der USB-Speisespannung.
Die Minimalausstattung für die Erstinbetriebnahme ist ein Quarz (bspw. 12 MHz), ein Widerstand 1,5 kΩ und eine Drahtbrücke.

http://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/mb-iwp/Schrittmotorsteuerung/MSP430V1.jpg

Dabei meldet sich der Mikrocontroller (genauer: der enthaltene Bootloader) als HID-Gerät. Zum Füllen des Flash steht von Texas Instruments eine Software mit Quelltext zur Verfügung. Leider ist die API der DLL völlig missraten (total stümperhaft), und das Programm schluckt keine .HEX-Dateien (wie sonst üblich), sondern TI-spezifische .TXT-Dateien. {Da habe ich etwas nachprogrammiert, siehe: http://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/hs_freeware/msp430-usbbsl.zip }

== Programmieren und Debuggen ==
Zum Füllen des internen Flash-Programmspeichers und zum Verfolgen des Programmablaufs stehen üblicherweise drei Schnittstellen zur Verfügung:

* Das JTAG-Interface
* Der Spy-by-Wire-Anschluss
* Der Bootloader (seriell oder USB)

=== Programmieren ===

==== seriell oder USB ====
Wer fehlerarm programmieren kann und für jedwede Hilfsadapter zu geizig ist, benutzt am besten den eingebauten Bootloader. Dies ist auch der günstigste Weg bei der Serienfertigung.

Zur Nutzung des seriellen Bootloaders ist es am günstigsten, [http://www.tu-chemnitz.de/~heha/iwp/Piezomess/Seriell wenn die fertige Schaltung bereits eine serielle Schnittstelle braucht].
Ungünstigerweise „hört“ der Bootloader nicht auf RxD und TxD, sondern zumeist auf P1.1 und P2.2 (siehe jeweiliges Datenblatt!). Daher behilft man sich mit festen oder trennbaren Brücken zwischen P1.1 und TxD sowie P2.2 und RxD.
Von den SubD-Pins 1+4+6 geht man via Serienwiderstand bspw. 33 kΩ auf /RESET,
von den SubD-Pins 7+8 ebenso via 33 kΩ auf TCK, fertig ist der On-Board-Programmieradapter.

Richtig debuggen kann man mit der seriellen Schnittstelle nicht.

MSP430 mit USB-Schnittstelle haben ''keinen'' seriellen Bootloader. Dieser ist durch den USB-Bootloader ersetzt worden. Zu seiner Verwendung werden keine ominösen Brücken verwendet; der USB-Anschluss (den wohl jede Anwendungsschaltung mit MSP430F55xx haben wird) ist sofort zum Herunterladen der Firmware geeignet. Clevererweise meldet sich der Bootloader als HID-Gerät, das erspart den Treiber. (Genau genommen gibt es extra für Firmware-Updates eine eigene USB-Geräteklasse.)

==== JTAG ====
Komfortabel und dennoch preisgünstig ist der JTAG-Anschluss.
Leider benötigt dieser mindestens 5 Kontakte und damit Platz auf der Schaltung. Anschluss-Adapter für den Parallelport sind leicht zu bekommen und beinhalten im einfachsten Fall nur Schutzwiderstände.
Wer partout kein Parallelport hat (sollte ein Entwicklungsrechner ''immer'' haben) benötigt teure aber komfortable USB-JTAG-Adapter.

==== Spy-by-Wire ====
Die TI-Erfindung Spy-by-Wire kommt mit nur 2 Leitungen aus.
(Nebenbei, die Konkurrenz kommt mit One-Wire mit ''einer'' Leitung aus.)
Hier sind nur spezielle USB-Adapter bekannt, die vom Hersteller zu beziehen und closed-source sind. Auf TI-Entwicklungsplatinen ist dieser Umsetzer bereits als ein weiterer Chip aufgelötet.
Eine Liste möglicher Adapter ist z.B. [[http://de.wikipedia.org/wiki/Msp430#Liste_der_FETs.2C_sehr_unvollst.C3.A4ndig hier]] einsehbar.
Die verfügbaren Adapter variieren teils sehr stark in ihrem Preis aber auch in ihrer Leistungsfähigkeit.

Ein genereller Nachteil bei Spy-Bi-Wire ist die zum Teil erheblich reduzierte Geschwindigkeit bei der Datenübertragung. Dies liegt v.a. daran, dass die Daten, die vorher bei JTAG über 3 Leitungen übertragen wurden (TMS, TDI, TDO) nun über eine gemeinsame bidirektionale Leitung laufen. Es gibt jedoch auch Tools die diesen Nachteil weitestgehend ausgleichen können.

Es bleibt daher zu überlegen, ob es nicht sinnvoll ist, lieber einen Chip in einem etwas größeren Gehäuse mit mehr Pins zu verwenden und dafür JTAG zu nutzen. v.a. in Sachen Selbstbaudebugger ist dies sinnvoll.

== Dokumentation ==

* TI's Website: http://www.msp430.com
*:Für jede MSP430 Familie (z. B. MSP430F1xxx) gibt es ein generelles "datasheet" und einen detailierten "user guide". Die im user guide verwendeten Registerbezeichnungen (Ports, SFRs, etc.) findet man auch bei den meisten Compilern wieder.

* Buch: Mikrocontrollertechnik Am Beispiel der MSP430-Familie
*:Dieses Lehrbuch führt in die Grundlagen der Mikrorechentechnik ein. Es beschreibt sehr detailliert den Aufbau, die Funktion und die Handhabung von Mikrocontrollern am Beispiel des MSP430F1232. Programmbeispiele sind in Assembler und C enthalten. Ideal für Einsteiger mit geringen technischen Vorkenntnissen. Autor: Matthias Sturm ISBN:3-446-21800-9, Hanser Verlag

* Buch: [http://www.medit.hia.rwth-aachen.de/aw/cms/medit/Themen/publikationen/buecher/~tic/msp430/?lang=de Das MSP430 Mikrocontroller Buch]
*: ... sagt u.a.: "Dieses Buch eröffnet einen schrittweisen Einstieg in die Welt der Mikrocontrollerprogrammierung und führt mit ausführlichen Anwendungsbeispielen in die Fähigkeiten dieser außergewöhnlichen Prozessorfamilie ein. Jede Komponente des Prozessors wird ausführlich erklärt und deren Funktion in kleinen Beispielprogrammen gleich umgesetzt. Abgerundet wird jedes Kapitel mit einigen Übungsaufgaben. So entsteht neben dem eigentlichen Lerneffekt gleichzeitig eine Referenzbibliothek von Funktionsmodulen, die später in eigenen Anwendungen leicht weiterverwendet werden können."
*: Autoren: Marian Walter und Stefan Tappertzhofen; ISBN: 978-3-89576-236-9, Elektor Verlag

== Software ==
===Freie Tools===
====MSP-CCE430====
Dies ist die Entwicklungsumgebung von TI. Es gibt eine teure Pro-Version, aber eben auch eine Freeware-Version, die auf 16kB Codegrösse beschränkt ist.

Dieser Entwicklungsumgebung liegt Eclipse zugrunde, wobei der C-Compiler und ein Debugger bereits eingebunden sind. Die Installation ist im Gegensatz zu MSPGCC kein Problem.

* [http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-cce430.html Download MSP-CCE430]

====MSPGCC====
Man kann Programme für den MSP430 komplett mit freien Tools entwickeln. Mit dem C-Compiler [[MSPGCC]], dem Debugging-Programm [[GDB]]/Insight und einem beliebigen [[Texteditor]] kann man C-Programme schreiben, kompilieren, in den Controller programmieren und debuggen. In Kombination mit MSPGCC kann man auch die freie Entwicklungsumgebung Eclipse verwenden.

Direkt mit Eclipse 3.6 Helios compilieren und debuggen
* [[MSP430_eclipse_helios_mspgcc4_gdb-proxy|Anleitung]] (06/2010)

Weblinks:
* [http://msp430.ms.funpic.de/doku.php?id=msp430:entwicklungumgebung Eclipse+mspgcc+GDB-Proxy] (03/2009)
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/Eclipse_und_MSPGCC_unter_Windows Eclipse und MSPGCC unter Windows] (03/2009)
* [http://matthias-hartmann.blogspot.com/ Use Eclipse and mspgcc - the easy way] (Windows 02/2009).
* [http://www.mikrocontroller.net/Eclipse%20und%20MSPGCC/ Eclipse und MSPGCC] (Windows 03/2006)
* [http://inf.ntb.ch/infoportal/help/index.jsp?topic=/ch.ntb.infoportal/embeddedSystems_MSP430.html/ Eclipse + MSPGCC + Installationsanleitung Deutsch] (Windows, Linux) (Link ist Tot! .. hat noch wer eine Version?)
* [http://kurt.on.ufanet.ru/ MSPFET - FREE MSP430 flash programming utility] (Windows)
* [http://xgoat.com/wp/2009/03/25/fetproxy-an-open-source-replacement-for-msp430-gdbproxy/ FetProxy - Ein funktionierender Open-Source-Ersatz für msp430-gdbproxy] (Unix, Linux)
* [http://mspgcc4.sourceforge.net mspgcc4 - GCC 4.x toolchain for Texas Instruments MSP430 MCUs] (Linux, 2011) NEU: http://sourceforge.net/projects/mspgcc/
* [http://osx-launchpad.blogspot.com/ - Komplettpaket für Mac OS X](11/2011)

Achtung: Es gibt '''mspgcc''' und '''mspgcc4'''!
Ersterer unterstützt keine CPUX (moderner MSP430-Prozessorkern mit 20 Bit Adressierungs- und Verarbeitungsbreite, für 1 MByte Adressraum), so ist man praktisch auf 47 KByte Code beschränkt, und ohne selbstgemachte Linker-Skripte kann man zurzeit keine MSP430F55xx programmieren.
Letzterer basiert häufig auf cygwin und ist deshalb nicht so leicht in Gang zu setzen, die Dokumentation noch spärlicher und ausschließlich auf '''man''' basierend.

Update(09/2011): Das Projekt mspgcc4 wurde in das Projekt mspgcc übernommen und beinhaltet viele Verbesserungen und die Unterstützung für CPUX. Für Windows gibt es eine mingw32 Toolchain.

====MSPDebug====
MSPDebug ist ein Programmier/- Debugwerkzeug für den [[MSP430]], ähnlich wie avrdude für die [[AVR]]s. Es beinhaltet auch einen gdb-server um in eclipse oder direkt mit msp430-gdb zu debuggen.

Momentan (0.17) unterstütze Programmer/Debugger (aus der Hilfe übernommen):
* ez430-RF2500 z.B. der Programmieradapter von der ez430-Chronos
* Olimex MSP-JTAG-TINY / ISO
* TI FET430UIF und Kompatible (z.B. eZ430)
* TI FET430UIF bootloader
* Flash Bootloader

Weblinks:
* [http://mspdebug.sourceforge.net/ Projekthomepage bei Sourceforge]
* [http://aur.archlinux.org/packages.php?ID=37648 AUR-Paket für Arch Linux]

====MSP430 Instruction Set Simulator====

Die Firma Lauterbach bietet unter der Artikelnummer LA-8815 einen Instruction Set Simulator für den MSP430 an. Die Demoversion ist zur Evaluierung kostenlos. Einschränkungen bestehen in der Anzahl der zu ladenen Debugsymbole, was jedoch für die meisten (teils auch kleineren) Hobbyanwendungen kein Problem darstellen sollte.
Der Simulator unterstützt alle gängigen MSP430 Derivate, d.h. beide Instruction Sets (16bit/20bit CPUs).
Der Simulator lädt alle gängigen Debugformate, wie die des IAR Compilers, des Code Composer Studios von TI oder des freien Tools MSPGCC.

Zum Simulator gäbe es entsprechende zugehörige Debugtools für den MSP430, die käuflich zu erwerben sind.

[[Datei:msp430_sim_la8815.jpg|thumb|left|130px| MSP430 Simulator]]

* Screenshot:

Der Screenshot zeigt ein Beispiel mit Quellcode (HLL/ASM mixed), Register/Stack Fenster, Breakpoint-Konfiguration, Variablenansicht, Stackframe und Darstellung des anfänglichen RAM Inhalts.

* Weblinks:
** [http://www.lauterbach.com/frames.html?dwnload.html Downloadarea mit MSP430 Simulator]
** Handbuch (verfügbar in ca. 2 Wochen)

====MSP430 Forth====

'''Mecrisp''' ist eine Forth-Implementation, die direkt im Microcontroller läuft und über eine serielle Schnittstelle angesprochen wird. Momentan werden die Chips MSP430F2274 und MSP430G2553 unterstützt.

Weblinks:
* [http://mecrisp.sourceforge.net/ Projekthomepage bei Sourceforge]
* [http://forth-ev.de/article.php/20120219114103966 mecrisp - nativ forth für MSP430] auf forth-ev.de

'''CamelForth/430''' ist ein ANSI Standard Forth für die Texas Instruments MSP430 Mikrocontroller-Familie. CamelForth sollte mit jedem MSP430, der wenigstens 512B RAM, 8K ROM und einen USART hat, funktionieren.

Weblinks:
* [http://www.camelforth.com/page.php?8 CamelForth/430]
* [http://forth-ev.de/article.php/20120101180840139 CF430FR - CamelForth für TI MSP430FR5739] auf forth-ev.de

'''4E4th''' ist kleines Forth das auf dem Texas Instruments LaunchPad abläuft. Es steckt in der MCU MSP430G2553. Du kommunizierst mit dem 4E4th mit Hilfe eines Zeilen Editors der über einen Terminal Emulator betrieben wird. 4E4th basiert auf der MSP430 CamelForth version 0.3 von B. J. Rodriguez, welches er für das TI Tini430 board mit dem MSP430F1611 geschrieben hatte. Es ist ein ANS Forth, und belegt knapp 8K im FLASH der MSP430G2553 MCU (0xE000-0xFFFF). Weitere 8K (0xC000-0xDFFF) sind frei für eigene Experimente. 4E4th ist, wie das CamelForth auch, freie Software (GNU General Public License).

Weblinks:
* [http://forth-ev.de/index.php?topic=launchpad 4E4th auf dem LaunchPad] auf forth-ev.de
* [http://www.forth-ev.de/wiki/doku.php/projects:4e4th:start 4e4th im forth-ev.de Wiki]

=== Kommerzielle Compiler für MSP430 ===
* [http://www.imagecraft.com/devtools_MSP430.html ICC430]
*: 45-Tage Demo wird nach Ablauf auf 4 kByte Codegröße beschränkt
* [http://www.htsoft.com/products/msp430ccompiler.php HI-TECH MSP430 C]
*: 28-Tage Demo wird nach Ablauf unbrauchbar.
*: ''Die verlinkte Seite listet nur Compiler für PIC auf. Produkt eingestellt?''
*: ''They are part of microchip now: [http://www.htsoft.com/HI-TECH%20Customer%20Letter_Final.pdf]''
* [http://www.ide430.com/ IDE430]
*: ''Dieser Link ist tot. Gibt es das Produkt noch?''
* [http://www.rowley.co.uk/msp430/index.htm CrossWorks for MSP430]
*: 30-Tage-Testversion nach Registrierung
* [http://www.quadravox.com/AQ430.htm Quadravox AQ430]
* [http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-cce430.html?DCMP=MSP430_ccessentials&HQS=Other+PR+ccessentials CCEssentials (Eclipse)]
*: Mittlerweile: [http://processors.wiki.ti.com/index.php/CCSv4 Code Composer Studio 4]", Microcontroller/"Core Edition" für MSP430 ist kostenlos. Download erfordert Registrierung und Exporterfassung. Dateiname "setup_CCS_MC_Core.zip", ca. 360 MB.
*: Frei und auf 8 kByte Codegröße beschränkt, seit V3 bis 16kByte Code frei
* [http://www.iar.se/website1/1.0.1.0/675/1/index.php IAR Embedded Workbench for MSP430]
*: 30-Tage-Testversion
*: Freie auf 4 kByte (MSP430) oder 8 kByte (MSP430X) Codegröße beschränkte "KickStart"-Edition.
*: Kompatibel mit Windows7 7000 x64 (Stand: Februar 2009, Version 4.20.1)

== Beispielanwendungen ==

===Mathar.Com===
Auf http://www.mathar.com gibt es ein paar Beispiele (in C), was man so alles mit dem MSP430 anstellen kann. Dort hat der Autor einige Anwendungen näher erläutert. Angefangen mit simplen Aufgaben wie LEDs leuchten lassen geht es weiter über eine LCD- und GLCD-Ansteuerung (HD44780- und KS0108-kompatibel) sowie einigen Beispielen zur Verwendung des integrierten A/D-Wandlers, des USARTs, des Timers und vielem mehr ... Als weitere Codebeispiele sind dort auch eine I2C-Softwareimplementation und eine CAN-Library für den MSP430 zu finden.

===Examples Ordner der freien Toolchain MSPGCC===
Der "examples"-Ordner bzw. "checkout" aus dem CVS vom [[MSPGCC]] ist auch sehr umfangreich: http://mspgcc.cvs.sourceforge.net/mspgcc/examples/

===Codebeispiele auf Mikrokontroller.net===
Einige [[MSP430 Codebeispiele]] finden sich auch hier in der Artikelsammlung.

===uIP Port auf Mikrokontroller.net===
Der Port des TCP/IP Stacks von Adam Dunkels [[MSP430_uIP_Port|uIP 1.0 für den MSP430 findet sich hier]].

===Launchpad interne Temp. Messung mit ADC und Anzeige auf LCD===
C Codebeispiel für Launchpad mit IAR Kickstartcompiler, interner ADc und LCD Ansteuerung. Vergleich Atmel 8 Bit AVR Controller und mit MSP Familie: [http://www.mikrocontroller.net/topic/222015#new]

== Links ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/1/msp430 Beiträge zum MSP430 im Mikrocontroller.net Forum]
* [http://mspgcc.sourceforge.net/manual/c68.html An introduction to the TI MSP430 low-power microcontrollers]
* [http://tinymicros.com/embedded/MSP430/ The MSP430 Bugspray Database] - umfangreiche Datenbank für Bugs in MSP430-Controllern
* [http://www.mathar.com www.mathar.com] - Tutorial für Einsteiger und Fortgeschrittene: LCD, ADC, USART, I2C, CAN Programmierung in C
* [http://cnx.org/lenses/TexasInstruments/MSP430 Connexions - Texas Instruments MSP430] Tutorial (speziell für eZ430)
* [http://msp430.info MSP430.info] - Portalseite für MSP430; Info, Projekte, Paper, Entwicklungstools...
* [http://groups.yahoo.com/group/msp430 Yahoo group MSP430] - lebhaftes Forum mit vielen MSP430-Experten
* [http://www.thomas-wedemeyer.de/elektronik/msp430/msp430.html Thomas Wedemeyer's MSP430-Seiten] - Kleine Beispiel Applikationen und Tips zur Nutzung von MSPGCC mit der Dev-C++ Entwicklungsumgebung
* [http://homepage.hispeed.ch/py430/mspgcc/ msp430-gdb und Eclipse] - Eine Anleitung von Chris Liechti
* [http://passworld.co.jp/index.php?lang=GB&lieu=GPS MSP430 GPS] - [http://passworld.co.jp/index.php?lang=GB&lieu=Oximeter MSP430 Puls-Oximeter]
* [http://passworld.co.jp/ForumMSP430 MSP430 Forum]
* [http://develissimo.net/de/msp430entwicklung.html MSPGCC + Eclipse + msp430-gdbproxy / Linux / Debian / Ubuntu] - Anleitung / Tutorial zur Installation der MSPGCC Toolchain + Eclipse + msp430-gdbproxy für Linux / Debian / Ubuntu Lang=Deutsch und Englisch leider geht der link nicht mehr
* [http://www.sinelabore.com SinelaboreRT] - Generierung von Zustandsmaschinen in C speziell für kleine Low-Power Plattformen.
* [http://www.state-machine.com/msp430/ QP Framework for MSP430] - state machine Laufzeitumgebung ([http://www.state-machine.com/licensing/index.php dual licensed commercial/GPL2])
* [http://msp430.funpic.de msp430.funpic.de] - Wiki zum MSP430
* [http://mspsci.blogspot.com/2010/07/tutorial-01-getting-started.html Scientific Instruments Using the TI MSP430] - Tutorial speziell zum TI Launchpad.
* [http://43oh.com/ Four-Three-Oh!] - MSP430 News und Forum (en)
* [http://www.youtube.com/watch?v=9zfIatWxkG8&feature=relmfu] - Beispielvideo by JL (God of Mathfire)

== Bezugsquellen ==
=== Evaluation Boards ===

* [http://thinkembedded.ch/MSP430:::10.html thinkembedded.ch]
* [http://www.sander-electronic.de/es0015.html sander-electronic]
* [http://ch.farnell.com/texas-instruments/ez430-rf2500/board-kit-fuer-msp430/dp/1382267 farnell.com]
[[Kategorie:Mikrocontroller]]
[[Kategorie:MSP430| ]]

STM32

2012-10-13T19:42:25Z

213.202.43.121: /* Programmierung */

STM32 ist ein Mikrocontroller-Familie von [http://www.st.com/mcu/inchtml-pages-stm32.html ST] mit einer 32-Bit [http://www.arm.com/products/processors/cortex-m/index.php ARM Cortex-M3/M4] CPU. Diese Architektur ist speziell für den Einsatz in Microcontrollern neu entwickelt und löst damit die bisherigen ARM7-basierten Controller weitestgehend ab. Den STM32 gibt es von ST in unzähligen Varianten mit variabler Peripherie und verschiedenen Gehäusegrößen und -formen. Durch die geringe Chipfläche des Cores ist es ST möglich, eine 32 Bit-CPU für weniger als 1 € anzubieten.

[[Bild:stm32F103xc.png|thumb|right|340px|Blockdiagramm STM32F103xC/D/E]]

== STM32-Familien ==

Bisher gibt es sieben STM32-Familien:
* [http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1588.jsp STM32F0]
** Cortex M0
** µC zum Einstieg
* [http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1169.jsp STM32F1]
** Cortex M3
**Verschiedene Unterfamilien:
*** Connectivity line
*** Performance line
*** USB Access line
*** Access Line
*** Value line
* [http://www.st.com/internet/mcu/product/250173.jsp STM32F2]
** Cortex M3
** Wie die STM32F1 Serie, jedoch 120MHz, Camera-Interface, 32-Bit Timer, Crypto-Engine...
* [http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1605.jsp STM32F3]
** ARM® Cortex™-M4-based STM32 F3, 72MHz
** DSP instructions and the floating point unit
** Fast 12-bit 5 MSPS and precise 16-bit sigma-delta ADCs
* [http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1521.jsp STM32F4]
** Cortex M4
** ARM® Cortex™-M4-based STM32 F4, 168MHz
** DSP instructions and the floating point unit
* [http://www.st.com/mcu/inchtml-pages-stm32l.html STM32L]
** Cortex M3
** Low Power
** mit LCD Treiber
* [http://www.st.com/mcu/inchtml-pages-stm32w.html STM32W]
** Cortex M3
** RF-MCU
[http://www.st.com/internet/mcu/class/1734.jsp Hier eine Übersicht zum Auswählen eines STM32Fxxx]

'''Features'''
* Cortex-M3 bzw. Cortex-M4 Kern in der STM32F4xx Serie
* 16KB ... 1MB [[Flash-ROM]]
* 4KB ... 192KB [[Speicher#SRAM|SRAM]]
* 4KB [[Speicher#EEPROM|EEPROM]] (STM32L)
* 512 one-time programmable Bytes(STM32F2/4)
* [[IC-Gehäuseformen | Gehäuse]] 36 ... 176 Pins als QFN, LQFP und BGA
* Derzeit sind über '''250''' STM32 Derivate/Varianten verfügbar
* Bis 72MHz CPU-Takt, bis 120MHz beim STM32F2xx, bis 168 MHz beim STM32F4xx, wobei eine spezielle prefetch-hardware bis 120/168 MHz eine Geschwindigkeit erzielen soll, die 0 Wait-States entspricht. Der CPU-Takt wird über einen Multiplikator aus dem internen RC-Takt oder einem externen Quarz-Takt abgeleitet.
* Externes Businterface (nur bei Gehäusen ab 100 Pin und nur bei STM32F4, STM32F2 und STM32F1 Performance line)
* LCD Treiber für 8x40 Punkte (nicht beim STM32F2xx)
* Spannungsbereich 1,65 ... 3,6V, nur eine Betriebsspannung nötig
* Temperaturbereich bis 125 °C
* Bis zu 140 IOs, viele davon [[Pegelwandler|5V-tolerant]]
* Interner, kalibrierter RC-Oszillator mit 8MHz (16MHz bei STM32F2/F4xx)
* Externer Quarz
* Real Time Clock mit eigenem Quarz und separater Stromversorgung
* Bis zu 16 [[Timer]], je Timer bis zu 4 IC/OC/PWM Ausgänge. Davon 2x Motion Control Timer (bei STM32F103xF/G)
* Systick Counter
* Bis zu 3 12-Bit [[AD-Wandler]] mit insgesamt 24 AD-Eingängen, integrierter [[Temperatursensor]], Referenzspannung Vrefint und VBatt Spannungsmessung (STM32F4xx)
* Bis zu 2 12-Bit [[DA-Wandler]]
* Bis zu 2 [[DMA]] Controller mit bis zu 12 Kanälen (16 beim STM32F2/4xx)
* Bis zu 2x [[I2C|I²C]]
* Bis zu 5x [[UART|USART]] mit LIN, IrDA und Modem Control (6 beim STM32F2/F4xx)
* Bis zu 3x [[SPI]]
* Bis zu 2x [[I2S|I²S]]
* Bis zu 2x [[CAN]]
* Unique device ID register (96 Bits)
* RNG - Random Number Genrator (STM32F2/4xx)
* Cryptographic Processor (CRYP) (STM32F2/4xx)
* Hash Processor (HASH) (STM32F2/4xx)
* Kamera-Interface (DCMI) (STM32F2/4xx)
* [[USB]] 2.0 Full Speed / OTG
* [[USB]] 2.0 Hi Speed OTG mit extra PHY-Chip (STM32F2/4xx)
* SDIO Interface (z.B. SD-Card Reader)
* Ethernet
* Watchdog mit Window-Mode
* Jedes Peripheriemodul ist separat einschaltbar, wodurch sich erheblich [[Ultra low power|Strom sparen]] lässt
* [[JTAG]] und SWD (Serial Wire Debug) Interface
* Bis zu 6 Hardware-Breakpoints für Debuggen
* und vieles mehr . . .

== Struktur der Dokumentation: ==

Als Beispiel der Dokumentation soll stellvertretend der [http://www.st.com/mcu/devicedocs-STM32F103RC-110.html STM32F103RC] genannt werden. Die Seite von ST beinhaltet alle nötigen Informationen passend zu diesem Prozessor.

Diese Dokumente von ST beschreiben den Controller:

* [http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00191185.pdf Datasheet STM32F103xC/D/E]
* [http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/REFERENCE_MANUAL/CD00171190.pdf Reference Manual (RM0008)]
* [http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/PROGRAMMING_MANUAL/CD00228163.pdf Cortex-M3 Programming Manual]
* [http://www.st.com/stonline/products/literature/pm/13259.pdf Flash Programming Reference]

Im Datasheet sind die speziellen Eigenschaften einer bestimmten Modellreihe beschrieben und die exakten Daten und Pinouts aufgeführt. Die Peripheriemodule werden nur aufgeführt, nicht detailliert beschrieben. In der Referenz ist der gesamte Controller mit Peripheriemodulen im Detail beschrieben, gültig für eine STM32-Familie. Details zum Prozessorkern selbst und den nicht STM32-spezifischen mit dem Cortex-M3 Core assoziierten Modulen wie dem Interrupt-Controller und dem Systick-Timer findet man jedoch nicht dort, sondern im Cortex-M3 Manual. Wer nicht die ST Firmware-Library verwendet, der benötigt zusätzlich die Flash Programming Reference für die Betriebsart des Flash-ROMs, d.h. die frequenzabhängige Konfiguration der Waitstates. Hinzu kommen optionale Dokumente von ARM, die den [http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0337-/ Cortex-M3 Kern] / [http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0439c/index.html Cortex-M4 Kern] beschreiben. Hier gibt es den Opcode wenn man ihn in [http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0403-/ Assembler] programmieren möchte. Zusätzlich sollten auch die [http://www.st.com/stonline/products/literature/es/14732.pdf Errata Sheets] beachtet werden. Empfohlen sei auch die Appnote "[http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/APPLICATION_NOTE/CD00164185.pdf STM32F10xxx hardware development: getting started]".

== ‎STM32F10x Standard Peripherals Library ==

ST bietet eine umfangreiche Firmwarebibliothek, eine einzige Bibliothek für alle STM32 Derivate. Das ist der große Vorteil von ST (gibt es beispielsweise auf den Cortex-M3 Controllern von TI auch, ist teilweise in einem separaten ROM untergebracht). Einmal programmieren und in allen STM32 verwendbar. Alle Funktionen sind gekapselt in einfache Strukturen und Funktionsaufrufe. Somit muss man sich nicht selbst um die Peripherieregister kümmern. Diese Library und ihre Dokumentation setzen das grundlegende Verständnis der Funktion des jeweiligen Peripheriemoduls voraus, wie es die o.A. Referenz und diverse Appnotes vermitteln. Diese FW-Lib (Download von ST) ist ein MUSS für jeden, denn darin sind auch jede Menge Beispiele für alle Peripheriemodule.

Details siehe: [[‎STM32F10x Standard Peripherals Library]].

Mit [http://www.libopencm3.org/wiki/Main_Page libopencm3] ist derzeit auch eine Open-Source Alternative (GPL, Version 3 oder höher) zur ST Library in Entwicklung, die zukünftig auch Cortex-M3 Controller von anderen Herstellern unterstützen soll.

== CMSIS ==

Parallel zur Firmware-Library (FW-Lib) gibt es für die "Selbermacher" die CMSIS (ARM® '''C'''ortex™ '''M'''icrocontroller '''S'''oftware '''I'''nterface '''S'''tandard), die grundsätzlich nur den herstellerübergreifenden ARM-Core abdeckt. Hierzu gehört bei den Cortex-M4-Cores auch die DSP und Floating-Point Funktionalität. Weiterhin existieren eine Zahl von Helferfunktionen für den NVIC, den Sys-Tick-Counter, sowie eine SystemInit-Funktion, welche sich um die PLL kümmert.

Im Rahmen des CMSIS-Standards ([http://www.onARM.com www.onARM.com]) wurden die Headerdateien standardisiert, der Zugriff auf die Register erfolgt per '''Peripheral->Register'''. Die CMSIS C-Dateien bzw. Header enthalten auch Anpassungen für die verschiedenen Compiler. Die Portierung eines Real-Time-Betriebsystems sollte unter Verwendung der CMSIS, für Chips der verschiedenen Hersteller, stark vereinfacht möglich sein (z.B. einheitliche Adressen für Core-Hardware/Sys-Tick-Counter).

Die CMSIS ist im Download der FW-Lib enthalten. Die Compiler-Hersteller liefern eine jeweils zur ihrer Tool-Version passende bzw. geprüfte FW-Lib (incl. CMSIS) aus. Diese Libs können, gegenüber den Downloads beim Chip-Hersteller, auch ältere Version beinhalten.

== Debug- und Trace-Interface (CoreSight™ Debug and Trace Technologie)==

Übersicht über beide Funktionalitäten und den Schnittstellen:
http://www.keil.com/support/man/docs/ulink2/ulink2_cs_core_sight.htm

Die Coresight-Debug-Architektur ermöglicht ein nicht-invasives Debugging, d.h. es können während des Betriebes (meistens) ohne Beeinflussung des Prozessors Daten vom Speicher gelesen und in selbigen geschrieben werden.

=== Debugger Funktionen ===

Der Debugger-Teil besitzt drei Funktionen:
* Run Control: z.B. Programm-Start, Stopp und Einzel-Schritte.
* (Program) Break Points: Ein Programm hält an, wenn der Programm Counter eine bestimmte Programm-Adresse erreicht.
** Die maximale Anzahl der gleichzeitig möglichen Break Points ist begrenzt (z.B. 6 bei einem STM32).
** Die Anzahl der Break Points ist nahezu unbegrenzt, wenn ein Debugger über den Memory Access (s.u.) sogenannte Flash Break Points unterstützt. Dabei wird ein geladenes Programm im Flash umprogrammiert, um den Debugger anzuhalten. Diese Funktionalität ist meistens ein kostenpflichtiges Zusatz-Feature des Debugger-Herstellers.
** Beinhaltet keine Data Watch Funktionalität, welche im Trace-Teil (DWT) realisiert wird.
* Memory Access: Lesen und Schreiben von Speicheradressen.
** Diese Funktionalität beinhaltet keine direkte Flash-Programmierung. Der Programmiervorgang für einen Flash ist herstellerspezifisch und muss von dem verwendeten Debugger unterstützt werden.

=== Trace Funktionen ===
Die Trace-Funktionalität wird in drei Funktionen aufgeteilt:
* ETM (Embedded Trace Macrocell): Optional, nicht jede CPU besitzt diese Hardware (Kostenfaktor, Austattung).
* ITM (Instrumentation Trace Macrocell): Über diesen Kanal kann ein vereinfachtes Trace des Core ermöglicht werden, sowie "printf-ähnlich" Daten über den ITM Channel 0 geschickt und im Debugger ausgegeben werden.
* DWT (Data Watchpoint & Trace Unit):
** Data Watch: 4 Access-Break-Points ( z.B. der Debugger bleibt stehen, wenn das Programm auf einen Speicher zugreift oder der Wert einer Variablen einen bestimmten Wert annimmt).
** Trace Unit: Programmverlauf (durch Lesen des Program Counters) und Interrupt Aufrufe verfolgen, sowie Zeitmessungen.

Einige der Trace-Funktionalitäten können über die JTAG-Schnittstelle angesprochen werden. Die schnelle Trace-Funktionalität (mit 4 bit Parallel-Port) steht nur mit der erweiterten DEBUG + ETM Schnittstelle zur Verfügung. Im Gegensatz zum Debugger-Teil (Run Control, Break Points und Memory Access) werden Trace-Funktionen nicht von allen Debuggern unterstützt. Debugger mit der vollen Trace-Funktionalität kosten deutlich mehr.

* Beispiele für Trace-Port-Aktivierungen für verschiedene Hersteller: http://www.keil.com/support/man/docs/jlink/jlink_capture_tracedata.htm

Die Aktivierung des parallelen Trace-Ports erfordert, je nach CPU Hersteller, zusätzliche Debugger-Makros für die Aktivierung und Port-Freischaltung. Zusätzlich sind die Schnittstellenauswahl und Einstellung (Frequenzen) im Entwicklungs-Tool (IDE) wichtig, um erfolgreich den Programm-Verlauf "tracen" zu können.

=== Debug und Trace-Schnittstellen ===
Als Debug Interface stehen zwei Varianten zur Auswahl:
* [[JTAG]]: Dafür sind mindestens 6 Steuerleitungen nötig. Unterstützt Device Chaining: Mehrere verbundene Geräte können mit einem Debugger/Programmer gleichzeitig angesteuert werden.
* SWD (Serial Wire Debug): Hier mindestens 2 Steuerleitungen (3 mit SWO, zzgl GND und 3,3V). Die SWD Schnittstelle ist in der Regel schneller und kann auch Funktionen aus dem Trace-Teil beinhalten (z.B. ITM, dafür wird der SWO-Pin benötigt). Device Chaining ist mit dieser Schnittstelle nicht möglich.

Standard-JTAG Steckerbelegungen:
http://www.keil.com/support/man/docs/ulink2/ulink2_hw_connectors.htm

=== Der 10polige JTAG-Stecker von mmvisual ===
mmvisual hat mit dieser Steckerbelegung die Standard JTAG Schnittstelle erweitert:

Ich habe diesen Part in den Artikel [http://www.mikrocontroller.net/articles/JTAG#Der_10-Polige_JTAG_Stecker_von_mmvisual JTAG] verschoben.
Hinzu gekommen ist die Adapterplatine 10-Polig auf Standard JTAG 20 Polig mit TTL/V24 Wandler. [http://www.mikrocontroller.net/articles/JTAG#Die_Adapterplatine Siehe hier.]

=== STM32 RS232 (CAN und USB) Programmiertool ===

Auch ohne JTAG lässt sich ein STM32 programmieren (Bootloader-Aktivierung). Dabei stehen, je nach CPU-Typ, verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung:
* RS-232 (bisher alle STMs)
* USB (nur in bestimmten MCUs mit entsprechender Bootloader-Version und PIN-Anzahl, z.B. STM32F105/107)
* CAN (wie USB nur in bestimmten MCUs)

3 zusätzliche Verbindungen müssen auf dem Board gepatcht werden. Für einen Test geht es auch mit Tastern für RESET und BOOT0. 
RESET=RTS (L-aktiv) 
BOOT0=DTR (H-aktiv) 
BOOT1=LOW 

Details sind hier im Forum: [http://www.mikrocontroller.net/topic/141711 STM32 Programmiertool]

== Vorteile ==

'''Vorteile gegenüber ARM7:'''

* Interrupt-Controller jetzt Teil des Prozessors (als Core Peripheral), die Vector Table ist jetzt eine echte Vektortabelle, keine Sprungliste wie bei ARM7. Durch Automatismen zwischen Core und NVIC (auto register save r0..r3, lr, sp, pc) bei Interrupt Entry wird eine deutlich schnellere Ausführungszeit bei Interrupts erreicht. Der Interrupt Code muss sich nicht mehr selbst um die Sicherung der o.g. Register kümmern und eine besondere Konfiguration der Handler im Compiler entfällt. Sind vor Beendigung einer ISR (d.h. Rücksprung zum User Code) weitere Interrupts pending, so werden diese ausgeführt, ohne dass eine komplette pop-push-sequenz der Register notwendig ist. Schön beschrieben ist es hier im [http://www.st.com/mcu/files/mcu/1221142709.pdf Insider's Guide] unter 2.4.5 / Seite 20.
* Thumb-2 Befehlssatz, deutlich schneller als Thumb-1 und ebenso kompakt
* Weniger Pins für Debugging benötigt durch SWD
* Mehr Hardware Breakpoints machen debuggen einfacher
* Software ist einfacher weil die Umschaltung zwischen ARM Mode und Thumb Mode wegfällt

'''Vorteile gegenüber LPC1700 und LPC1300:'''

* Flexiblere Gehäuseformen mit mehr Peripherie bei kleinen Gehäusen
* FW-Lib für alle STM32 gleich, alle AppNotes/Demos beziehen sich auf diese eine FW-Lib was die Entwicklung der eigenen Applikation sehr beschleunigt.
* Genauerer und flexiblerer ADC, insbesondere gegenüber LPC1300
* Flexiblere Varianten der Peripherie >> bei weniger einen deutlichen Preisvorteil
* ab 0,85 EUR (Stand 2010) Allerdings gibts den LPC1100 mit Cortex-M0 schon ab 0,65 $!
'''Nachteil gegenüber LPC1700:'''
* STM32F1xx: nur 72 MHz statt 100 MHz (LPC1759: 120 MHz) Taktfrequenz; STM32F2xx hat diesen Nachteil nicht (ebenfalls 120MHz, STM32F4xx mit 168MHz) (Aber NXP hat schon 150MHz angekündigt)
* Der LPC1700 besitzt deutlich mehr Mechanismen, um die Auswirkung der Waitstates des Flash-ROMs auf Code- und Datenzugriffe zu reduzieren und das bedeutet mehr Performance bei gleicher Taktfrequenz. Beim STM32F2 entfällt dieser Nachteil wohl aufgrund des ART accelerators.
* Alle LPC1xxx haben 32 Bit Timer. Bei den STM32 haben das nur die STM32F2xx (2 Stück)
* I2S Einheit von ST hat keinen FIFO und im 24/32Bit Modus müssen 2x16Bit Halbwörter übertragen werden.
'''Vorteile gegenüber anderen "Kleinen" wie z.B. PIC, Atmel usw.'''
* nahezu gleicher Preis bei Hobby Anwendungen
* 32 Bit ohne Umwege in Assembler rechenbar
* bessere Peripherie
* ... und weitere 1000 Punkte ...

'''Nachteil für Hobby-Anwender'''

* Nicht direkt "Steckbrettauglich", da kein DIL Gehäuse verfügbar. Der ebay-Shop dipmicro führt jedoch sehr günstige Lötadapter für Umsetzung von LQFP48 auf DIP48. QFP64 in 0.5mm Pinabstabd und nicht 0.8mm wie AVR

'''

== Hardware-Beschaltung ==

Der STM32 benötigt für den Betrieb nur (Minimalbeschaltung):

* VCC 2..3,3V (je nach Typ)
* AVCC 2..3,3V (sehr wichtig, der STM32 lässt sich ohne diese Spannung nicht programmieren)
* GND
* Reset Pin 100nF nach GND (ein Pull-Up Widerstand von ca. 40k ist intern vorhanden)
* Boot-Pins: Boot0 -> GND | Boot1 -> Egal ---> Mit der Konfiguration wird kein Bootloader gestartet

ansonsten nur ein paar einzelne Cs 100nF an VCC/GND.

Um Programmieren zu können wird entweder noch die serielle Schnittstelle (Programmieren über den vorprogrammierten Bootloader) oder JTAG oder die SWD Schnittstelle benötigt.

== Programmierung ==

Als Programmieroberfläche kann eine kostenlose Struktur verwendet werden. Es ist für den Einsteiger schwierig herauszufinden welche Open-Source Programme man braucht damit es funktioniert, daher hier eine Zusammenstellung:

* [http://www.eclipse.org Eclipse]
* [http://www.yagarto.de Yagarto Tools] oder [http://www.codesourcery.com/sgpp/lite_edition.html Codesourcery Lite Edition] oder [https://launchpad.net/gcc-arm-embedded Launchpad]
* Programmieradapter OOCD, Turtelizer2 oder andere JTAG Programmieradapter
* Eclipse Plugin "GDB Hardware Debugging" mit [http://www.firefly-power.de/ARM/debugging.html OpenOCD server]
* [http://www.st.com/internet/com/software/ides_mcu.jsp#stm32 ST Liste: IDEs, Toolsets and Debug tools for MCUs]

* Zum Starten eine fertige Zusammenstellung: [http://www.mikrocontroller.net/topic/216554 Eclipse+codesourcery+st-link]

* [http://www.coocox.org/ Coocox Eclipse IDE] kostenlose IDE für STM32F1 / STM32F4 Hilfreiche Infos gibt es im [http://www.mikrocontroller.net/topic/214719?goto=new#2228482 hier] und [http://www.mikrocontroller.net/topic/214719?goto=new#2229943 hier] Forum

* [http://www.mikrocontroller.net/topic/265600 STM32F4 mit Code::Blocks]

* [http://emide.org/ emIDE] kostenlose IDE die mit dem Segger J-LINK funktioniert.

Sehr nützlich für Linux-Anwender auch diese Seite: [http://fun-tech.se/stm32/index.php STM32/ARM Cortex-M3 HOWTO: Development under Ubuntu.]

Folgende kommerzielle Umgebungen sind verfügbar:

* [http://www.keil.com/arm/mdk.asp Keil µVision] (Demo max. 32KB Code): Die sehr komfortable µVison IDE ist neben dem ARM Compiler per Menue auch für einen beliebigen GNU-Compiler konfigurierbar. Damit besteht das 32k-Limit nur noch für den integrierten Debugger / Simulator. µVison selbst kann kostenlos mit dem MDK-Evaluationkit heruntergeladen werden.
* [http://www.iar.com IAR] (Demo max. 32KB Code)
* [http://www.raisonance.com Raisonance Ride7] (GCC Compiler, kostenlose Version auf Debugging von max. 32KB Code limitiert, keine Limitierung beim Complilieren)
* [http://www.atollic.com Atollic] (Lite Version (bis V2.3.0) ohne Code-Limit, auf GCC basierend. Die neueste Version ab V3 hat fast keine Beschränkungen mehr außer jetzt einen Code-Limit von 32kB. Außerdem werden jetzt die meisten ARM Familien unterstützt. )
* [http://www.coocox.org CoIDE] (Kostenlose GCC, Eclipse basierende IDE mit einem Code-Generator Tool)
* [http://www.rowley.co.uk/arm/ Rowley Crossworks] (Demo 30 Tage unbeschränkt, 150$ für nichtkommerzielle Nutzung, auf GCC basierend)
* [http://www.code-red-tech.com Code Red] (GCC basierend)

Programmieradapter
* [http://www.segger.com J-Link / J-Trace] Cortex-M3, als [http://www.segger.com/cms/j-link-edu.html NonComercial] J-Link für ca. 60,- zu haben, läuft in µVision, IAR, gdb, Keil
* [https://www.olimex.com/Products/ARM/JTAG/ Olimex] ARM-USB-OCD (ca. 60.-)
* Keil [http://www.keil.com/ulinkme/ ULINK-ME], [http://www.keil.com/arm/ulink2/ ULINK2], [http://www.keil.com/arm/ulinkpro/ ULINK pro]
* [http://www.st.com/internet/evalboard/product/219866.jsp ST-LINK], [http://www.st.com/internet/evalboard/product/251168.jsp ST-LINK/V2]
*[http://www.st.com/internet/com/press_release/p3065.jsp STM32xx Discovery] jedes STM32 Discovery board hat einen ST-Link für Programmierung/Debugging per SWD on-board, welcher auch für eigene STM32 Target Hardware benutzt werden kann (ca. 12,- bis 19,-€, je nach Typ).
* [http://www.raisonance.com/~rlink-debugger-programmer__microcontrollers__tool~tool__T018:4cn9ziz4bnx6.html Raisonance RLink]
* [http://www.amontec.com Amontec]
* [http://www.hjtag.com H-JTAG] Personal Edition für ca. 60,- zu haben, läuft mit ADS, SDT, IAR, Vision und RVDS

Programmieradapter Open-Source
* [http://www.oocdlink.com/ OOCDLink]
* [https://github.com/texane/stlink Stlink]
* [http://www.randomprojects.org/wiki/Floss-JTAG FLOSS-JTAG]
* [http://capitanio.org/mlink/ Linux Demo Code für die Discovery's ST-Link Programmierung]

Der Controller hat auch einen fest eingebauten Boot-Lader. Damit läßt er sich auch über eine gewöhnliche serielle Schnittstelle programmieren, ohne daß man einen JTAG-Adapter benötigt.

Tipps für Installation mit Eclipse können in [http://www.mikrocontroller.net/topic/214719 diesem Thread] gelesen werden.

=== Installation für STM32 (Linux) ===

==== Variante A ====

* Benötigte Hardware
** Ein Desktop PC oder Laptop mit Linux OS (openSuSE, Ubuntu, ...) alternativ: Ein Windows System mit Linux in einer virtuellen Maschine
** root Zugang zum Linux OS (superuser Passwort)
** GNU C Compiler
** Programmer ARM-USB-TINY-H (optimal) alternativ: OpenOCD kompatiblen Programmer
** Prototypboard Olimex STM32-P107 (optimal) alternativ: irgendein board mit STM32 uC und JTAG Port

* Download + Installation (in einem Terminal)
wget http://hlb-labor.de/cortexm3/install_ToolChain_STM32.sh
chmod +x install_ToolChain_STM32.sh
./install_ToolChain_STM32.sh

Die Installation sollte im Idealfall voll automatisch durchlaufen. Anschliessend wird ein Beispielprojekt mit Multitasking OS und LED-Heartbeat kompiliert und auf den uC programmiert.
Für andere Protoboards/ Programmer muss die ToolChain entsprechend der readme Anleitung umkonfiguriert werden.

Das Projekt kann im QtCreator (http://qt.nokia.com/) geöffnet und bearbeitet werden.

==== Variante B ====

Die Installation einer Toolchain (Make, Flash, Debug via JTAG, IDE) ist in folgendem Manual beschrieben:

"How-to manual - Installing a toolchain for Cortex-M3/STM32 on Ubuntu 10.04"

*http://www.seng.de/downloads/HowTo_ToolChain_STM32_Ubuntu.pdf
*http://www.seng.de/downloads/HowTo_ToolChain_STM32_Ubuntu.odt

Die Beschreibung im OpenOffice Format erlaubt die Weiterbearbeitung des Textes und das Entnehmen von Quelltexten ohne den Verlust von Formatierungen.

Verwendete Hardware:
*JTAG device
**Olimex “ARM-USB-OCD-H”, basierend auf FTDI “FT2232H”
*Microcontroller
**Olimex “STM32-H103” basierend auf STM32F103RBT6 mit 128KB Flash, 20KB RAM, 3xUART, ...
Die Toolchain sollte sich leicht an andere "FT2232" basierte JTAG Probes und "Cortex-M3" Derivate anpassen lassen.

Das Manual umfasst die Installation und Inbetriebnahme sowie Hinweise und Bug-fixes zu folgenden Komponenten:
*OpenOCD
*stm32flash
*Sourcery CodeBench Lite for ARM EABI
*STM32F10x standard peripheral library
*Project templates
*Makefiles
*Linker Sript
*Startup Code
*Doxygen
*Git
*Terminal emulation
*Eclipse IDE
*Links zu Datenblättern, Manuals und Toools

=== Installation für STM32 (Windows) ===

Hier ist der Anfang des Artikels [[STM32 Eclipse Installation]], hier ist neueres beschrieben als hier aufgeführt. Wenn der Artikel fertig ist, dann wird dieser Teil gelöscht.

* Eclipse "Helios" installieren mit GNU ARM Eclipse Plug-in
Eclipse IDE for C/C++ Developers<ref>http://www.eclipse.org/downloads/packages/eclipse-ide-cc-developers/heliosr</ref> downloaden und installieren

* GNU ARM Eclipse Plug-in<ref>http://sourceforge.net/projects/gnuarmeclipse/</ref> runterladen und installieren. [http://sourceforge.net/apps/mediawiki/gnuarmeclipse/index.php?title=Main_Page Weitere Infos].

Wird CodeSourcery G++ Lite verwendet, so muss die PATH Variable angepasst
werden, damit das Plugin die CodeSourcery exe-Files findet<ref>für Discovery notwendig</ref>. Alternativ das eclipse von einem script aus starten und zuerst den PATH erweitern.

Soll das ST-LINK verwendet werden, so kann der Atollic ST-LINK GDBSERVER aus der Atollic free version genutzt werden. Mit dem gdbclient im Eclipse kann damit problemlos geflasht und gedebuggt werden (JTAG und SWD).

Neuere Versionen von OpenOCD können ebenfalls mit STLINK und STLINK2 Kontakt aufnehmen. Bei vorkompilierten OpenOCD-Packeten (z.B. die von Freddy Chopin) mit libusb-Support und installiertem Herstellertreiber von STM ist noch der libusb-Filtertreiber einzurichten (relativ einfach per libusb-win32 filter wizard GUI).

Die Startup- und Linkerscripts der Atollic free version können für ein Projekt in dieser Konstallation genutzt werden.

* Eclipse "Galileo" installation<ref>[http://www.eclipse.org/] → Downloads → "Eclipse IDE for C/C++ Developers (79 MB)</ref>. Und das Servicepack 1<ref>[http://www.eclipse.org/downloads/download.php?file=/technology/epp/downloads/release/galileo/SR1/eclipse-cpp-galileo-SR1-win32.zip Eclipse SR1]</ref>
Entpacken der Datei eclipse-cpp-galileo-SR1-win32.zip nach "C:\WinARM\" (Ordner neu erstellen)

* Eclipse PlugIn<ref>http://download.eclipse.org/tools/cdt/releases/galileo</ref> hinzufügen: Help → Install New Software... → "Eclipse C/C++ Development Tools" + "Eclipse C/C++ GDB Hardware Debugging" installieren

* Yagarto Tools<ref>[http://www.yagarto.de/] "Download (for Windows)" → "YAGARTO Tools" http://www.yagarto.de/download/yagarto/yagarto-tools-20091223-setup.exe Installieren, Auswahl Verzeichnis "C:\WinARM\yagarto-tools"</ref>

* CodeSourcery: Achtung! Die Menustruktur ändert sich durchaus mal, dann suchen gehen. http://www.codesourcery.com/ → Products → Sourcery G++ → Editions>Lite Edition → ARM → Downloads. Direkter Download<ref>[http://www.codesourcery.com/sgpp/lite/arm/portal/package6496/public/arm-none-eabi/arm-2010q1-188-arm-none-eabi.exe]</ref>. Installieren, Auswahl Verzeichnis "C:\WinARM\CodeSourcery"

* OpenOCD: Kompilierte Version für Windows<ref>[http://www.freddiechopin.info/] → Download → Software → OpenOCD</ref> installieren nach "C:\WinARM\OpenOCD_0_4_0" ist auch auf der Seite<ref>[http://yagarto.de/#ocd Yagarto.de]</ref> beschrieben. PS: Sollte der Olimex ARM-USB-OCD verwendet werden, dann darf nicht der Treiber von Olimex verwendet werden, sondern der vom OpenOCD Download<ref>[http://www.mikrocontroller.net/topic/173753#1668913]</ref>.

* ST Firmware: http://www.st.com → Auswahl CPU STM32F103xxx → "Firmware" "STM32F10x_StdPeriph_Lib"<ref>http://www.st.com/mcu/devicedocs-STM32F103RC-110.html</ref>. Das ZIP "stm32f10x_stdperiph_lib.zip" Entpacken nach "C:\WinARM\examples\stm32_FW3.4.0\

=== Installation für STM32 auf einem zweiten Rechner===

* Kopieren des Verzeichnisses C:\WinARM\ (Zuvor wurden aus diesem Grund alle Setup-Pakete nach C:\WinARM\... installiert)
* Die PATH-Variable in der Systemsteuerung mit den C:\WinARM\.... Verzeichnissen nachführen
* Fertig.

=== Installation für STM32 mit AtollicTrueStudio (+Demo) ===
* Installation + Demo: [[STM32 LEDBlinken AtollicTrueStudio]]

=== Installation für STM32 mit MDK-ARM Lite und STM32F4-Discovery Board ===
* [https://www.keil.com/demo/eval/arm.htm KEIL MDK-ARM Download]
* [http://www.youtube.com/watch?v=RXOOxby5nns&yt:cc=on Installations Video]

== Demo-Projekte ==

* [[prog_bsp_timer_1_timer2|Programmbeispiel für die Verwendung von Timer2 zusammen mit dem Interrupt]]
* [http://www.firefly-power.de/ARM/printf.html Printf() debugging mit minimalem Aufwand]
* [[STM32_BLDC_Control_with_HALL_Sensor|Programmbeispiel für BLDC Motoransteuerung (Timer 1) mit HALLSensor (Timer 3)]]
* [[Cortex_M3_OCM3U]]
* Martin Thomas hat ein umfangreiches Projekt erstellt, in der die Eclipse Einstellungen enthalten sind:
** [http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/arm_projects/arm_memcards/index.html "ChaN's FAT-Module with STM32 SPI"]
* [[STM32 USB-FS-Device Lib]]
* Modellbau-Sender auf STM32-Basis mit vielen Treibern [http://www.rcos.eu www.rcos.eu]
* Ausführliches [https://github.com/jkerdels/stm32edu Einstiegs-Tutorial] in Codeform für das [http://www.st.com/internet/evalboard/product/252419.jsp STM32F4 discovery board]
* [http://www.redacom.ch/keillab/ Schweizer Gondelbahnsteuerung über Webserver auf ETT STM32F ARM KIT Board in Keil RTOS] mit Webcam
* Die [http://ethernut.svn.sourceforge.net/viewvc/ethernut/trunk/ Ethernut SVN Version] unterstützt inzwischen viele STM32 Typen, viele Devices und einige STM32 Demoboards

== Errata, Tipps und Tricks ==

* AD-Wandler PA0: Im Errata steht, dass hier Fehler in der Wandlung entstehen könnten, also einen anderen Pin verwenden.
* CAN-Bus PD0/PD1: Remap geht erst ab der 100-Pin-Version. Steht im RM0008 unter 9.3.3.: "CAN1 alternate function remapping". Alle Infos von RM0008 9.3.x sind interessant
* CAN und USB sind nur bei der "◦Connectivity-Line" gleichzeitig nutzbar. Siehe Datenblätter.
* Mit internem RC-Oszillator kann die CPU mit maximal 64MHz betrieben werden. Mit einem externen Quarz sind dann 72MHz möglich.
* Für USB Betrieb muss die CPU mit 48MHz oder 72MHz betrieben werden (bei STM32F1xx).
* Der Idle Interrupt vom Usart wird zwar ausgelöst, aber nicht vom entsprechenden Statusflag angezeigt
* Der DMA fängt beim aktivieren immer von vorn an zu zählen, auch wenn er nur kurz angehalten wurde
* STM32F2xx hat kein Flash Size Register, bei STM32F4xx ist zwar ein flash Size Register beschrieben, kollidiert aber in der Adresse mit einem anderen Register
* Derivate mit internem EEPROM und nur einer Speicherbank haben das "Feature" bei write/erase des Data-Flashes (EEPROM) einen kompletten stall der code execution zu verursachen (inkl. ISR's, DMA). Desgleichen bei write/erase des internen Flash (ISP-routinen, EEPROM-Emulation).

=== Tipps für Umsteiger von Atmel/PIC/8051 ===
* Prozessortakt hat unterschiedliche Taktquellen und eine PLL.
* Alle Peripheriemodule haben einen extra Clock, den man aktivieren muss.
* Wenn man z.B. einen UART benutzen möchte, so muss man den Clock vom UART, Alternate Function IO (AFIO) und dem GPIO-Port aktivieren.
* Ansonsten hat man nahezu doppelt so viele Möglichkeiten in den Peripheriemodulen.
* Interrupt-Flags müssen in der ISR selber gelöscht werden
* Forum zu [http://www.mikrocontroller.net/topic/175888 Interrupts vs. Events]

=== Tipp FPU von STM32F4xx nutzen ===
Es benötigt dafür 2 Dinge, zum einen muss die Compileroption gesetzt sein, zum anderen auch die FPU aktiviert werden:

Compileroption:

<code>COMMON_FLAGS += -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16</code>

Der Code für das Aktivieren der FPU:

<c>/*FPU settings*/
__asm volatile ("ldr r0, =0xE000ED88"); /* Enable CP10,CP11 */
__asm volatile ("ldr r1,[r0]");
__asm volatile ("orr r1,r1,#(0xF << 20)");
__asm volatile ("str r1,[r0]");
</c>

Ohne Inline-Assembler in C wie in system_stm32f4xx.c aus den Beispielen von ST-Microelectronics:
<c>
SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2)); /* set CP10 and CP11 Full Access */
</c>

Weiterhin sollte die Toolchain auch Laufzeitbibliotheken mit FPU-Unterstützung mitbringen (CodeBench lite wird ohne ausgeleifert, GCC for ARM embedded von launchpad.org mit).

Mehr dazu in diesem Thread: [http://www.mikrocontroller.net/topic/261021 Floating Pointing Unit STM32F4]

=== Errata vom STM32F4xx die nicht im Errata von ST stehen ===
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/267439#2788478 Aktivieren von DMA], wenn mehr als 3 DMA Kanäle aktiviert werden, kann es sein dass die nicht alle korrekt bedient werden. Auch klappt der DMA mit dem FSMC nicht immer zuverlässig. [https://my.st.com/public/STe2ecommunities/mcu/Lists/cortex_mx_stm32/Flat.aspx?RootFolder=%2Fpublic%2FSTe2ecommunities%2Fmcu%2FLists%2Fcortex_mx_stm32%2FWarning%20limit%20simultaneous%20DMAs%20to%202&FolderCTID=0x01200200770978C69A1141439FE559EB459D7580009C4E14902C3CDE46A77F0FFD06506F5B&currentviews=811 siehe hier] [http://blog.frankvh.com/2012/01/13/stm32f2xx-stm32f4xx-dma-maximum-transactions/ und hier]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/260637#2700761 Nerviger Bug in "stm32f4xx.h"] Änderung Struktur GPIO_TypeDef
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/261690#2714754 Batterie wird leer gezogen], nur bei manchen Chips mit Rev. A

== Bezugsquellen ==

=== Controller ===

Versandhäuser für Privatpersonen

* [http://darisusgmbh.de/shop/index.php?cat=c2692_ARM-Cortex.html Darisus]
* [http://www.hbe-shop.de HBE (Farnell Programm für Private)]
* [http://www.sander-electronic.de/be00069.html Sander]
* [http://www.rs-online.com RS-Online]
*[http://www.tme.eu/de/katalog/index.phtml#cleanParameters%3D1%26search%3DSTM32F10%26bf_szukaj%3D+ TME]
* [https://www.distrelec.de/ishopWebFront/catalog/product.do/para/keywords/is/STM32_ARM-Microcontroller/and/language/is/de/and/shop/is/DE/and/series/is/1/and/id/is/01/and/node/is/34910.html Distrelec]

Gewerblich liefern natürlich viele wie Mouser, Farnell, Digikey usw...

=== Evaluation Boards ===

* [http://shop.embedded-projects.net/index.php?module=artikel&action=gruppe&id=14 Im Shop von Embedded Projects]
* [http://www.watterott.com/de/Boards-Kits/ARM/ARM-Cortex-M3 Cortex M3 bei Watterott]
* [http://www.raisonance.com/~primer-starter-kits__microcontrollers__tool~tool__T018:4enfvamuxbtp.html Primer und Primer2 von Raisonance]
* [http://www.sander-electronic.de/es0028.html Sander Electronic]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/MP32F103-Stick:_Ein_Mini-Mikrocontroller-Board_mit_USB_und_bis_zu_4MB_Datenspeicher Artikel im Wiki, ARM mit USB und 4MB Speicher]
* [http://www.futurlec.com/STM32_Development_Board.shtml Futurlec Evalboard, ebenso Header-Board]
* [http://www.propox.com/products/t_174.html Propox, Header-Boards für 103R und 103V sowie Trägerplatine dafür]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/Cortex_M3_OCM3U Cortex M3 Artikel im Wiki]
* [http://olimex.com/dev/index.html STM32 bei Olimex]
* [http://de.farnell.com/jsp/displayProduct.jsp?sku=1824325&action=view&CMP=GRHS-1000962 STM32Discovery bei Farnell] Mikrocontroller Board (STM32F100RBT6B) mit onboard USB-Programming Interface für ca. 12,50€
* [http://www.de.rs-online.com/web/p/products/7458434/ STM32Discovery bei RS-Components] 12,65 € +MwSt.
* [http://www.segor.de/#Q=STM32 VL DISCOVERY] STM32 Discovery bei Segor
* [http://www.watterott.com/de/STM32F4Discovery STM32F4DISCOVERY] STM32F4 Cortex M4 Controller mit JTAG-Debugger auf der Platine bei Watterott für 16,66EUR.
* [http://www.steitec.net/ARM-Boards/ Steitec, STM32F103 Cortex M3 Board 34,80€]
* [http://www.mcu-raisonance.com/~open4-development-platform__microcontrollers__tool~tool__T018:g65gu6ghg2n.html/ Open 4 oder auch genannt Evo-Primer]
* [http://www.wayengineer.com/index.php?main_page=index&cPath=50_66&page=1&sort=3a WayEngineer]
* [http://thinkembedded.ch/ST-STMicroelectronics:::24.html Im Thinkembedded Shop] in der Schweiz / DiscoveryF4, div. ETT und Olimex Boarde ab 20,18 CHF / 16,15 EUR (inkl. MwSt.) zzgl. Versandkosten

== Weblinks, Foren, Communities ==

* [http://www.mikrocontroller.net/topic/173753 Diskussion zum Artikel]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/mikrocontroller-elektronik?filter=ARM*+STM32*+Cortex* Suche im Forum]
* [https://my.st.com/public/STe2ecommunities/mcu/Lists/ARM%20CortexM3%20STM32/AllItems.aspx Forum auf der ST Homepage]
* [http://www.stm32circle.com/hom/index.php STM32 Community]
*[http://www.arm-forum.de Deutsches ARM-Forum]
*[http://joe-c.de/pages/posts/einstieg_mikrocontroller_stm32f103_101.php Einstieg: STM32board mit Kamera (deutsch)]
* [http://www.ebv.com/fileadmin/products/Press_Print/Brochures/Product_Brochures/EBV_Cortex%20Collection_V2.pdf Übersicht der Cortex Prozessoren und deren Hersteller (nicht nur ST, von EBV)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/258652 Tutorial]

<references/>
[[Kategorie:ARM]]
[[Kategorie:STM32| ]]

LPC-Mikrocontroller

2012-10-13T19:34:45Z

213.202.43.121: /* Entwicklungsumgebungen */

[[Bild:overview_Sep2011.png|thumb|right|850px|Überblick über die aktuelle Cortex M0/3 Familie, ©NXP.com]]
[[Bild:positioning_NXPSep2011.gif|thumb|right|850px|Vergleich über die aktuelle Cortex M0/3 Familie, ©NXP.com]]
Die LPC1000-Familie von NXP basiert auf 32-Bit Cortex-Kernen von ARM und arbeitet mit bis zu 150MHz. Die LPC11xx-Serie basiert auf dem Cortex-M0-Kern, die Serien LPC13xx, 17xx und 18xx auf dem Cortex-M3. Mikrocontroller aus der LPC13xx-Serie mit 72MHz und der LPC17xx-Serie mit 100MHz (120MHz) sind inzwischen auch für Privatnutzer zu Preisen erhältlich, die mit denen von 8-Bit-Mikrocontrollern vergleichbar sind. Eine Auflistung der verschiedenen Typen findet sich im Dokument '''[http://www.nxp.com/documents/line_card/75017236.pdf "The ARM selection guide" (PDF)]''' von NXP, mehr Details und "hübscher" dargestellt unter '''[http://www.nxp.com/documents/brochure/75017243.pdf Details (PDF, sehr groß)]'''

Von NXP sind sehr preiswerte Entwicklungskits (ca. 25€ für Evaluation-Board incl. USB-JTAG Programmer und Debugger) erhältlich z.B. '''[http://www.watterott.com/index.php?page=search&keywords=LPCXpresso&cat=&mnf=&x=0&y=0 Watterott]'''. Siehe dazu auch die Dokumentation von NXP zu den '''[http://www.nxp.com/documents/leaflet/75016842.pdf LPCXpresso-Entwicklungskits (PDF)]''' und diese '''[http://www.mikrocontroller.net/wikisoftware/index.php?title=LPC1xxx_Entwicklungskit_LPCXpresso Beschreibung]'''

== Allgemeine Infos + User-Manuals==

=== Eckdaten LPC11xx (Cortex-M0) ===
Die sehr stromsparende '''[http://ics.nxp.com/products/lpc1000/lpc11xx/ LPC11xx-Serie]''' (3,3V) bietet viele Möglichkeiten
* Der LPC1100L ist derzeit laut NXP (Sep2011) der preisgünstigste ARM auf dem Markt. Der 32Bit ARM mit einer Performance von ca. 45DMIPS @50MHZ benötigt bei dieser Taktfrequenz nur etwa 10mA. (Details siehe NXP-Seite)

* Überblick über die Features :
** LPC1100 Serie: • I2C, SSP, UART, GPIO, • Timers and watch dog timer, • 10-bit ADC, • Flash/SRAM memory, • Weitere Funktionen, siehe '''[http://www.mikrocontroller.net/articles/LPC1xxx#Features_eines_LPC11xx 2.3 Features]'''
** LPC1100L Serie zusätzlich zu LPC1100: • Power Profile mit lower power consumption in Active- und Sleep-mode, • Interne pull-ups auf VDD level, • Programmierbarer pseudo open-drain mode für GPIO Pins, • WWDT mit Clock Source Lock.
**LPC11C00 Serie zusätzlich zu LPC1100: • CAN controller, • On-chip CAN Treiber, • On-chip CAN Transceiver (LPC11C2x), • WDT (not windowed) mit Clock Source Lock.

'''[http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10398.pdf User Manual der LPC11-Familie (PDF)]'''

* Besonderes Augenmerk möchte ich auf die neue Serie '''[http://www.nxp.com/ps/#/i=71498 LPC111xFD]''' legen, denn in jetzt gibt es den Cortex-M0 auch im DIL 28 '''[http://www.nxp.com/redirect/pip/LPC1114FN28.html den LPC1114FN28]'''
**Des Weiteren sind damit SO20, sowie TSSOP20 und TSSOP28 Bauformen verfügbar

=== Eckdaten LPC12xx (Cortex-M0) ===
* Die Low Power '''[http://ics.nxp.com/products/lpc1000/lpc12xx/ LPC12xx-Serie]''' (3,3V) ist laut NXP (Sep2011) ein Cortex-M0 mit 32 bis 128kB Flash, einem 45 CoreMark™ Benchmark-Score bei 30MHz, 2 bis 8kB SRAM, und einem internen 1% genauen 12MHz Oscillator.

* Überblick über die Features: fMAX von 30MHz, 1 10-Bit ADC mit 8 Kanälen, 2 Comparatoren, 2 UARTs, 1 SSP/SPI, 1 I2C, DMA Controller, CRC Engine, 1 32-Bit, 5 Timer (16- und 32-Bit, + RTC), 13 PWM Kanäle, bis zu 55 GPIOs.

'''[http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10441.pdf User Manual der LPC12xx-Familie (PDF)]'''

=== Eckdaten LPC13xx (Cortex-M3) ===
Die sehr stromsparende '''[http://ics.nxp.com/products/lpc1000/lpc13xx/ LPC13xx-Serie]''' (3,3V) bietet im LQFP 48 Gehäuse 8..32k Flash, 2..8k SRAM, 5 Timer (mit WD), 11 PWM, 1 UART, 1IIC, 1USB, 1..2 SPI, einen 8-Kanal/10Bit AD-Wandler und eine Taktfrequenz von max. 72MHz.

'''[http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10375.pdf User Manual der LPC13xx-Familie (PDF)]'''

=== Eckdaten LPC17xx (Cortex-M3) ===
Die '''[http://ics.nxp.com/products/lpc1000/lpc17xx/ LPC17xx-Serie]''' hingegen enthält eine weit größere Peripherie in einem LQFP80/100/144/208 Package.
32..512k Flash, 8..96k SRAM, 6 Timer (mit WD), 6 zusätzliche PWM-Einheiten, teilweise Ethernet und STN/TFT-LCD-Controller, meist USB (teilw. mit Host+OTG), 4 UART, 2..3IIC, 1..2 CAN, 1 SPI, 2 SSP/SPI einen 6..8-Kanal/12Bit AD-Wandler, einen 10Bit DAC, Motor-Control-Einheiten, einen Encoder-Eingang und eine Taktfrequenz von max. 100MHz(120MHz) und vieles mehr.

'''[http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10360.pdf User Manual der LPC17xx-Familie (PDF)]'''

=== Eckdaten LPC18xx (Cortex-M3) ===
Die '''[http://ics.nxp.com/products/lpc1000/lpc18xx/ LPC18xx-Serie]''' stellt DIE "High-Performance" Controller aus der Cortex-M3-Serie. Die Taktfrequenz geht bis 150MHz, die Controller enthalten große dual-Bank Flash Speicher bis zu 1MB, ein großes On-Chip SRAM mit bis zu 200KB, zusätzliche Peripherie wie z.B. SPI Flash Interface (SPIFI) und State Configurable Timer (SCT), 2x High Speed USB (1x mit On-Chip HS PHY) und eine MPU.

'''[http://ics.nxp.com/support/documents/microcontrollers/pdf/user.manual.lpc18xx.pdf User Manual der LPC18xx-Familie (PDF)]'''

Überblick über die Features: '''[http://ics.nxp.com/literature/leaflets/microcontrollers/pdf/lpc18xx.pdf LPC18xx Flyer von NXP]'''

=== Entwicklungskits ===
Von NXP sind sehr preiswerte Entwicklungskits (ca. 25€ für. USB-JTAG Programmer und Debugger) erhältlich z.B. '''[http://www.watterott.com/index.php?page=search&keywords=LPCXpresso&cat=&mnf=&x=0&y=0 Watterott]'''. Siehe dazu auch die Dokumentation von NXP zu den '''[http://www.nxp.com/documents/leaflet/75016842.pdf LPCXpresso-Entwicklungskits (PDF)]'''.

=== Kostenlose Entwicklungsumgebung für ALLE hier genannten Controller ===
Für die ganze Prozessorfamilie ist eine kostenlose Entwicklungsumgebung erhältlich. Informationen unter '''[http://www.code-red-tech.com/lpcxpresso.php code-red]''': Die auf Eclipse basierende Entwicklungsumgebung ist nach der Installation bis 8k freigeschaltet und nach einer einfachen und kostenlosen Registrierung für 128kB. Die IDE ist auch für '''[http://support.code-red-tech.com/CodeRedWiki/redlib_v2_notes Linux]''' verfügbar.

Hier die '''[http://www.mikrocontroller.net/articles/Installationsanleitung_C-Entwicklungsumgebung_f%C3%BCr_LPC1xxx_von_Code_Red Installationsanleitung]'''

== LPC11xx ==

=== Familienübersicht LPC11xx ===
Bezugsquellen und Preise:

[[Bild:block.diagramM0_NXPSep2011.gif|thumb|right|850px|Blockdiagramm des Cortex-N0, ©NXP.com]]
=== Blockdiagramm der LPC11xx Familie ===

=== Features eines LPC11xx ===
* System:
** ARM Cortex-M0 processor, running at frequencies of up to 50 MHz.
** ARM Cortex-M0 built-in Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC).
** Serial Wire Debug.
** System tick timer.
* Memory:
** 32 kB (LPC1114/LPC11C14), 24 kB (LPC1113), 16 kB (LPC1112/LPC11C12), or 8 kB (LPC1111) on-chip flash programming memory.
** 8 kB, 4 kB, or 2 kB SRAM.
** In-System Programming (ISP) and In-Application Programming (IAP) via on-chip bootloader software.
* Digital peripherals:
** Up to 42 General Purpose I/O (GPIO) pins with configurable pull-up/pull-down resistors. Number of GPIO pins is reduced for smaller packages and LPC11C22/C24.
** GPIO pins can be used as edge and level sensitive interrupt sources.
** High-current output driver (20 mA) on one pin.
** High-current sink drivers (20 mA) on two I2C-bus pins in Fast-mode Plus.
** Four general purpose timers/counters with a total of four capture inputs and up to 13 match outputs.
** Programmable WatchDog Timer (WDT).
* Analog peripherals:
** 10-bit ADC with input multiplexing among 8 pins.
* Serial interfaces:
** UART with fractional baud rate generation, internal FIFO, and RS-485 support.
** Two SPI controllers with SSP features and with FIFO and multi-protocol capabilities (second SPI on LQFP48 and PLCC44 packages only).
** I2C-bus interface supporting full I2C-bus specification and Fast-mode Plus with a data rate of 1 Mbit/s with multiple address recognition and monitor mode.
** C_CAN controller (LPC11Cxx only). On-chip CAN and CANopen drivers included.
** On-chip, high-speed CAN transceiver (parts LPC11C22/C24 only).
* Clock generation:
** 12 MHz internal RC oscillator trimmed to 1% accuracy that can optionally be used as a system clock.
** Crystal oscillator with an operating range of 1 MHz to 25 MHz.
** Programmable watchdog oscillator with a frequency range of 7.8 kHz to 1.8 MHz.
** PLL allows CPU operation up to the maximum CPU rate without the need for a high-frequency crystal. May be run from the system oscillator or the internal RC oscillator.
** Clock output function with divider that can reflect the system oscillator clock, IRC clock, CPU clock, and the Watchdog clock.
* Power control:
** Integrated PMU (Power Management Unit) to minimize power consumption during Sleep, Deep-sleep, and Deep power-down modes.
** Power profiles residing in boot ROM allowing to optimize performance and minimize power consumption for any given application through one simple function call. (On LPC111x/102/202/302 only.)
** Three reduced power modes: Sleep, Deep-sleep, and Deep power-down.
** Processor wake-up from Deep-sleep mode via a dedicated start logic using up to 13 of the functional pins.
** Power-On Reset (POR).
** Brownout detect with four separate thresholds for interrupt and forced reset.
* Unique device serial number for identification.
* Single 3.3 V power supply (1.8 V to 3.6 V).
* Available as 48-pin LQFP package, 33-pin HVQFN package, and 44-pin PLCC package.

== LPC12xx ==

=== Familienübersicht LPC12xx ===
Bezugsquellen und Preise:

[[Bild:block.diagramM0_NXPSep2011.gif|thumb|right|850px|Blockdiagramm des Cortex-M0, ©NXP.com]]

=== Blockdiagramm der LPC12xx Familie ===

=== Features eines LPC12xx ===

* Processor core
** ARM Cortex-M0 processor, running at frequencies of up to 45 MHz (one wait state from flash) or 30 MHz (zero wait states from flash). The LPC122x have a high score of over 45 in CoreMark CPU performance benchmark testing, equivalent to 1.51/MHz.
** ARM Cortex-M0 built-in Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC).
** Serial Wire Debug (SWD).
** System tick timer.
* Memory
** Up to 8 kB SRAM.
** Up to 128 kB on-chip flash programming memory.
** In-System Programming (ISP) and In-Application Programming (IAP) via on-chip bootloader software.
** Includes ROM-based 32-bit integer division routines.
* Clock generation unit
** Crystal oscillator with an operating range of 1 MHz to 25 MHz.
** 12 MHz Internal RC (IRC) oscillator trimmed to 1 % accuracy that can optionally be used as a system clock.
** PLL allows CPU operation up to the maximum CPU rate without the need for a high-frequency crystal. May be run from the system oscillator or the internal RC oscillator.
** Clock output function with divider that can reflect the system oscillator clock, IRC clock, main clock, and Watchdog clock.
** Real-Time Clock (RTC).
* Digital peripherals
** Micro DMA controller with 21 channels.
** CRC engine.
** Two UARTs with fractional baud rate generation and internal FIFO. One UART with RS-485 and modem support and one standard UART with IrDA.
** SSP/SPI controller with FIFO and multi-protocol capabilities.
** I2C-bus interface supporting full I2C-bus specification and Fast-mode Plus with a data rate of 1 Mbit/s with multiple address recognition and monitor mode. I2C-bus pins have programmable glitch filter.
** Up to 55 General Purpose I/O (GPIO) pins with programmable pull-up resistor, open-drain mode, programmable digital input glitch filter, and programmable input inverter.
** Programmable output drive on all GPIO pins. Four pins support high-current output drivers.
** All GPIO pins can be used as edge and level sensitive interrupt sources.
** Four general purpose counter/timers with four capture inputs and four match outputs (32-bit timers) or two capture inputs and two match outputs (16-bit timers).
** Windowed WatchDog Timer (WWDT).
* Analog peripherals
** One 8-channel, 10-bit ADC.
** Two highly flexible analog comparators. Comparator outputs can be programmed to trigger a timer match signal or can be used to emulate 555 timer behavior.
* Power
** Three reduced power modes: Sleep, Deep-sleep, and Deep power-down.
** Processor wake-up from Deep-sleep mode via start logic using 12 port pins.
** Processor wake-up from Deep-power down and Deep-sleep modes via the RTC.
** Brownout detect with three separate thresholds each for interrupt and forced reset.
** Power-On Reset (POR).
** Integrated PMU (Power Management Unit).
* Unique device serial number for identification.
* 3.3 V power supply.
* Available as 64-pin and 48-pin LQFP package.

== LPC13xx ==

=== Familienübersicht LPC13xx ===
[[Bild:LPC13xx_Selection_Guide_Sep2011.png|thumb|right|600px|Selection Guide zur LPC13xx Familie, ©NXP.com]]

Bezugsquellen und Preise:

LPC1313 mit 32k-Flash mit 72MHz im LQFP 48 Gehäuse. Der LPC1313 ist bei '''[http://www.darisus.de/ Darius]''' erhältlich für 3,57 € (Juli 2011), oder DigiKey für 2,70 €. (Für den "/1" suche ich noch eine Bezugsquelle.) Entwicklungskit INKLUSIVE JTAG-Programmer & Debugger bei '''[http://www.watterott.com/de/LPC1343-LPCXpresso-Board Watterott]''' für 23,80 € (Juli 2011)

[[Bild:LPC13xx Block Diagram Sep2011.png|thumb|right|680px|Blockdiagramm der LPC13xx Familie, ©NXP.com]]

=== Blockdiagram der LPC13xx Familie ===

=== Features eines LPC1313 ===
* ARM Cortex-M3 processor, running at frequencies of up to 72 MHz.
* ARM Cortex-M3 built-in Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC).
* 32 kB on-chip flash programming memory.
* 8 kB SRAM.
* In-System Programming (ISP) and In-Application Programming (IAP) via on-chip bootloader software.
* UART with fractional baud rate generation, modem, internal FIFO, and RS-485/EIA-485 support.
* SSP controller with FIFO and multi-protocol capabilities.
* Additional SSP controller on LPC1313FBD48/01.
* I2C-bus interface supporting full I2C-bus specification and Fast-mode Plus with a data rate of 1 Mbit/s with multiple address recognition and monitor mode.
* Up to 42 General Purpose I/O (GPIO) pins with configurable pull-up/pull-down resistors.
* Four general purpose counter/timers with a total of four capture inputs and 13 match outputs.
* Programmable Watchdog Timer (WDT)
* System tick timer.
* Serial Wire Debug and Serial Wire Trace port.
* High-current output driver (20 mA) on one pin.
* High-current sink drivers (20 mA) on two I2C-bus pins in Fast-mode Plus.
* Integrated PMU (Power Management Unit) to minimize power consumption during Sleep, Deep-sleep, and Deep power-down modes.
* Three reduced power modes: Sleep, Deep-sleep, and Deep power-down.
* Single power supply (2.0 V to 3.6 V).
* 10-bit ADC with input multiplexing among 8 pins.
* GPIO pins can be used as edge and level sensitive interrupt sources.
* Clock output function with divider that can reflect the system oscillator clock, IRC clock, CPU clock, or the watchdog clock.
* Processor wake-up from Deep-sleep mode via a dedicated start logic using up to 40 of the functional pins.
* Brownout detect with four separate thresholds for interrupt and one thresholds for forced reset.
* Power-On Reset (POR).
* Integrated oscillator with an operating range of 1 MHz to 25 MHz.
* 12 MHz internal RC oscillator trimmed to 1 % accuracy over the entire temperature and voltage range that can optionally be used as a system clock.
* Programmable watchdog oscillator with a frequency range of 7.8 kHz to 1.8 MHz. System PLL allows CPU operation up to the maximum CPU rate without the need for a high-frequency crystal. May be run from the system oscillator or the internal RC oscillator.
* Code Read Protection (CRP) with different security levels.
* Unique device serial number for identification.
* Available as 48-pin LQFP package and 33-pin HVQFN package.

== LPC17xx ==

=== Familienübersicht LPC17xx ===
[[Bild:LPC17xx_Selection_Guide_Sep2011.png|thumb|right|1200px|Selection Guide zur LPC17xx Familie, ©NXP.com]]

Bezugsquellen und Preise:

LPC1754 mit 128K Flash im LQFP80, der bei '''[http://www.darisus.de/ Darius]''' für 7€74 (Juli/2011) erhältlich ist,[den LPC1751 (32k/8k) schon für 5€95] und bei Digikey für 6€35, den LPC1764FBD100 bei '''[http://www.tme.eu/de TME]''' für 7€ Entwicklungskit INCLUSIVE JTAG-Programmer & Debugger bei '''[http://www.watterott.com/de/LPC1769-LPCXpresso Watterott]''' für 23€80 (Juli/2011)

[[Bild:LPC177x_178x Block Diagram Sep2011.png|thumb|right|680px|Blockdiagramm der LPC17xx Familie, ©NXP.com]]

=== Blockdiagram der LPC17xx Familie ===

=== Features eines LPC1754 ===
* ARM Cortex-M3 processor, running at frequencies of up to 100 MHz
* A Memory Protection Unit (MPU) supporting eight regions is included.
* ARM Cortex-M3 built-in Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC).
* 128 kB on-chip flash program memory with In-System Programming (ISP) and In-Application Programming (IAP) capabilities.
* 32 kB of SRAM on the CPU with local code/data bus for high-performance CPU access.
* Eight channel General Purpose DMA controller
* Serial interfaces:
* USB 2.0 full-speed controller that can be configured for either device, Host, or OTG operation with an on-chip PHY for device and Host functions
* Four UARTs with fractional baud rate generation, internal FIFO, IrDA, and DMA, Einer mit Modem I/Os und RS485 Support
* 1 CAN controller.
* 2 SSP controllers
* 1 SPI controller
* 2 I2C-bus interfaces with data rates of 1Mbit/s,
* I2S (Inter-IC Sound)
* 52 General Purpose I/O (GPIO) pins Any pin of ports 0 and 2 can be used to generate an interrupt.
* 8x 12-bit Analog-to-Digital Converter (ADC) conversion rates up to 200 kHz
* 1x 10-bit Digital-to-Analog Converter (DAC)
* Four general purpose timers/counters, with a total of eight capture inputs and ten compare outputs.
* One motor control PWM with support for three-phase motor control.
* Quadrature encoder interface that can monitor one external quadrature encoder.
* One standard PWM/timer block with external count input.
* Real-Time Clock (RTC) with a separate power domain including 20 bytes of battery-powered backup registers, An RTC interrupt can wake up the CPU from any reduced power mode.
* Watchdog Timer (WDT).
* Cortex-M3 system tick timer
* Repetitive interrupt timer
* Standard JTAG test/debug interface as well as Serial Wire Debug and Serial Wire Trace Port options.
* Four reduced power modes: Sleep, Deep-sleep, Power-down, and Deep power-down.
* Single 3.3 V power supply (2.4 V to 3.6 V).
* Four external interrupt inputs configurable as edge/level sensitive. All pins on PORT0 and PORT2 can be used as edge sensitive interrupt sources.
* Non-maskable Interrupt (NMI) input.
* Wakeup Interrupt Controller (WIC)
* Each peripheral has its own clock divider for further power savings.
* Brownout detect with separate threshold for interrupt and forced reset.
* On-chip Power-On Reset (POR).
* On-chip crystal oscillator with an operating range of 1 MHz to 25 MHz.
* 4 MHz internal RC oscillator trimmed to 1% accuracy that can optionally be used as a system clock.
* An on-chip PLL allows CPU operation up to the maximum CPU rate without the need for a high-frequency crystal. May be run from the main oscillator, the internal RC oscillator, or the RTC oscillator.
* Available as 80-pin LQFP (12 x 12 x 1.4 mm) packages.

== LPC18xx ==

=== Familienübersicht LPC18xx ===
Bezugsquellen und Preise:

[[Bild:block.diagram_NXP18xx Sep2011.gif|thumb|right|680px|Blockdiagramm der LPC18xx Familie, ©NXP.com]]
=== Blockdiagramm der LPC18xx Familie ===

=== Features eines LPC18xx ===
DRAFT!
* Processor core
** ARM Cortex-M3 processor, running at frequencies of up to 150 MHz.
** ARM Cortex-M3 built-in Memory Protection Unit (MPU) supporting eight regions.
** ARM Cortex-M3 built-in Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC).
** Non-maskable Interrupt (NMI) input.
** JTAG and Serial Wire Debug, serial trace, eight breakpoints, and four watch points.
** ETM and ETB support.
** System tick timer.
* On-chip memory (flashless parts LPC1850/30/20/10)
** Up to 200 kB SRAM total for code and data use.
** Two 32 kB SRAM blocks with separate bus access. Both SRAM blocks can be powered down individually.
** 64 kB ROM containing boot code and on-chip software drivers.
** 32-bit One-Time Programmable (OTP) memory for general-purpose customer use.
* On-chip memory (parts with on-chip flash)
** Up to 1 MB total dual bank flash memory with flash accelerator.
** In-System Programming (ISP) and In-Application Programming (IAP) via on-chip bootloader software.
** Up to 136 kB SRAM for code and data use.
** Two 32 kB SRAM blocks with separate bus access. Both SRAM blocks can be powered down individually.
** 32 kB ROM containing boot code and on-chip software drivers.
** 32-bit One-Time Programmable (OTP) memory for general-purpose customer use.
* Clock generation unit
** Crystal oscillator with an operating range of 1 MHz to 25 MHz.
** 12 MHz internal RC oscillator trimmed to 1 % accuracy.
** Ultra-low power RTC crystal oscillator.
** Three PLLs allow CPU operation up to the maximum CPU rate without the need for a high-frequency crystal. The second PLL is dedicated to the High-speed USB, the third PLL can be used as audio PLL.
** Clock output.
* Serial interfaces:
** Quad SPI Flash Interface (SPIFI) with four lanes and data rates of up to 40 MB per second total.
** 10/100T Ethernet MAC with RMII and MII interfaces and DMA support for high throughput at low CPU load. Support for IEEE 1588 time stamping/advanced time stamping (IEEE 1588-2008 v2).
** One High-speed USB 2.0 Host/Device/OTG interface with DMA support and on-chip PHY.
** One High-speed USB 2.0 Host/Device interface with DMA support, on-chip full-speed PHY and ULPI interface to external high-speed PHY.
** USB interface electrical test software included in ROM USB stack.
** Four 550 UARTs with DMA support: one UART with full modem interface; one UART with IrDA interface; three USARTs support synchronous mode and a smart card interface conforming to ISO7816 specification.
** Two C_CAN 2.0B controllers with one channel each.
** Two SSP controllers with FIFO and multi-protocol support. Both SSPs with DMA support.
** One Fast-mode Plus I2C-bus interface with monitor mode and with open-drain I/O pins conforming to the full I2C-bus specification. Supports data rates of up to 1 Mbit/s.
** One standard I2C-bus interface with monitor mode and standard I/O pins.
** Two I2S interfaces with DMA support, each with one input and one output.
* Digital peripherals:
** External Memory Controller (EMC) supporting external SRAM, ROM, NOR flash, and SDRAM devices.
** LCD controller with DMA support and a programmable display resolution of up to 1024H x 768V. Supports monochrome and color STN panels and TFT color panels; supports 1/2/4/8 bpp CLUT and 16/24-bit direct pixel mapping.
** SD/MMC card interface.
** Eight-channel General-Purpose DMA (GPDMA) controller can access all memories on the AHB and all DMA-capable AHB slaves.
** Up to 80 General-Purpose Input/Output (GPIO) pins with configurable pull-up/pull-down resistors and open-drain modes.
** GPIO registers are located on the AHB for fast access. GPIO ports have DMA support.
** State Configurable Timer (SCT) subsystem on AHB.
** Four general-purpose timer/counters with capture and match capabilities.
** One motor control PWM for three-phase motor control.
** One Quadrature Encoder Interface (QEI).
** Repetitive Interrupt timer (RI timer).
** Windowed watchdog timer.
** Ultra-low power Real-Time Clock (RTC) on separate power domain with 256 bytes of battery powered backup registers.
** Alarm timer; can be battery powered.
* Digital peripherals available on flash-based parts LPC18xx only:
** <tbd>
* Analog peripherals:
** One 10-bit DAC with DMA support and a data conversion rate of 400 kSamples/s.
** Two 10-bit ADCs with DMA support and a data conversion rate of 400 kSamples/s.
* Security:
** Hardware-based AES security engine programmable through an on-chip API.
** Two 128-bit secure OTP memories for AES key storage and customer use.
** Unique ID for each device.
* Power:
** Single 3.3 V (2.2 V to 3.6 V) power supply with on-chip internal voltage regulator for the core supply and the RTC power domain.
** RTC power domain can be powered separately by a 3 V battery supply.
** Four reduced power modes: Sleep, Deep-sleep, Power-down, and Deep power-down.
** Processor wake-up from Sleep mode via wake-up interrupts from various eripherals.
** Wake-up from Deep-sleep, Power-down, and Deep power-down modes via external interrupts and interrupts generated by battery powered blocks in the RTC power domain.
** Brownout detect with four separate thresholds for interrupt and forced reset.
** Power-On Reset (POR).
* Available as 100-pin, 144-pin, and 208-pin LQFP packages and as 100-pin, 180-pin, and 256-pin LBGA packages.

== Entwicklungsumgebungen ==
=== Code Red ===
[[Bild:lpcxpresso-debug_Code-red_3Sep2011.gif|thumb|right|680px|Ansicht der Entwicklungsumgebung, ©code-red-tech.com]]

==== Entwicklungs Tool ====
(Beschreibung aus der Web-Site:)
LPCXpresso's IDE (powered by Code Red) ist eine hoch integrierte Entwicklungsumgebung für LPC-Controller, und beinhaltet alle zur Entwicklung erforderlichen Tools um hoch qualitative Software in einer angemessenen Zeit zu schreiben. LPCXpresso basiert auf ein vereinfachtes Eclipse mit vielen LPC-specifischen Erweiterungen.
Des Weiteren ist eine aktuelle Version der Industrie-Standard GNU Tool-Chain mit einer propritären und optimierten C-Lib mit dabei. Die LPCXpresso IDE stellt ein voll optimiertes Executable zur Verfügung stellen. Die einzige Beschränkung der kostenlosen Version ist eine Limitierung auf 128kB Code nach erfolgter Registrierung.
Das LPCXpresso Target Board ist eine Gemeinschaftsentwicklung von Embedded Artists, Code Red, NXP.

==== Features ====
Die LPCXpresso IDE stellt eine C-Umgebung mit Syntax-Colouring, Source-Formatierung, Funktions-Folding, sowie mit Online- und Offline Hilfe und umfangreichen Projekt-Management Funktionen zur Verfügung.
Dies beinhaltet:
* Wizards um Projekte für alle unterstützten Controller zu erstellen
* Automatische Linker Script Generierung inklusive Memory-Map Unterstützung
* Programmierung des Controllers
* On-Line Debugging
* Datenblatt-Zugriff über eingebauten Browser
* Support für die NXP LPC Microcontroller Familien, von Cortex-M0, Cortex-M3 bis Cortex-M4 und ARM7 bis ARM9

==== Peripherie und Register Views im Debugger ====
Der Peripherie-Viewer im integrierten Debugger zeigt alle Register und Bit-Felder in einer einfachen Baumstruktur.
Ein Prozessor-Register Viewer erlaubt den Zugriff auf alle Prozessor-Register und stellt eine "Smart-Formatting" Funktion zur Verfügung um komplexe Register wie Flags oder Status Register übersichtlich darstellen zu können.

==== Unterstützte Familien ====
Cortex-M0, Cortex-M3, Cortex-M4, Einzelne Controller aus der LPC2000 family, ARM966, ARM926-EJ, ARM926-EJ + VFP

==== Standard Library ====
Im Download der "Code Red" Entwicklungsumgebung ist eine relativ umfangreiche Firmwarebibliothek vorhanden.

==== Installationsanleitung zur IDE ====
'''[http://www.mikrocontroller.net/articles/Installationsanleitung_C-Entwicklungsumgebung_f%C3%BCr_LPC1xxx_von_Code_Red Installationsanleitung]'''

.

==== Codebase für LPC11xx und LPC13xx ====
Für die Cortex-M0 und -M3 Familien existieren verschiedene Basispakete die als Startausstattung sehr gut geeignet sind. Auf microbuilder.eu findet man eine sehr interessante Version inklusive Dokumentation.

'''[http://www.mikrocontroller.net/articles/Codebase_f%C3%BCr_LPC1xxx HIER]''' findet man alle Links zur original Codebase mit allen Dateien (Stand Januar 2012) aber auch eine deutsche Übersetzung zu den Files.

=== CooCox ===

Auf der '''[http://www.coocox.org/Index.html Homepage]''' von CooCox - einem chinesischen Open-Source Projekt, auf der eine IDE für Atmel, Energy Micro, Holtek, Nuvoton, ST, TI und NXP verfügbar ist - findet man die auf Eclipse basierende "CooCox CoIDE", die sich aus dem "CoBuilder" und dem "CoDebugger" zusammensetzt.
Des Weiteren bietet man dort ein Echtzeit-Multitasking Betriebssystem, sowie SW-Versionen von zwei unterschiedliche Debugging-Adapter und ein Stand-alone Flash-Tool zum freien Download an.

Die folgenden Controller können damit programmiert und debugged werden:
LPC1111x101 LPC1111x201 LPC1112x101 LPC1112x201
LPC1113x201 LPC1113x301 LPC1114x201 LPC1114x301
LPC11C14x301 LPC11C12x301
LPC1224x101 LPC1224x121 LPC1225x301 LPC1225x321 LPC1226x301 LPC1227x301

LPC1311 LPC1313 LPC1342 LPC1343
LPC1751 LPC1752 LPC1754 LPC1756 LPC1758 LPC1759
LPC1763 LPC1764 LPC1765 LPC1766 LPC1767 LPC1768 LPC1769

=== Codebase ===
Des Weiteren existiert eine umfangreiche Sammlung von '''[http://www.coocox.org/NXP-Series.php Code-Beispielen]'''.

=== Keil ===
[https://www.keil.com/demo/eval/arm.htm KEIL MDK-ARM] (Windows, Free Version auf 32KB begrenzt, mit vielen Beispielen zu div. Evaluation Boards)
*[http://www.keil.com/arm/chips.asp unterstützte Mikrocontroller]
=== WinARM ===
[http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/arm_projects/#winarm WinARM] (wird derzeit nicht gepflegt)

=== GNUARM ===
[http://gnuarm.com/ GNUARM] (Linux, Windows, wird derzeit nicht gepflegt),

=== Yagarto ===
[http://www.yagarto.de/ Yagarto] (Windows, mit Eclipse-Integration)

=== CodeSourcery ===
[http://www.codesourcery.com/gnu_toolchains/arm CodeSourcery CodeBench Lite]

== CMSIS - Standard für alle Plattformen ==
Der Cortex Microcontroller Software Interface Standard (CMSIS) stellt einen "abstraction layer" für alle Cortex-Mx Controller zur Verfügung.

CMSIS stellt einen Schnittstellenstandard von ARM dar, der von vielen Tool-Herstellern unterstützt wird und ist (laut verschiedener Berichte) kompatibel mit den verschiedensten Compilern (incl GCC). Dies wird erreicht durch einheitliche Definitionen für Adressen und Namen die den Zugriff auf die Register des Cores und der Peripherie ermöglichen.
Auch Standard-Funktionen für den Start und die Interrupts stehen zur Verfügung.
Natürlich kann auch weiterhin direkt auf die HW zugegriffen werden, es geht nur um eine Vereinheitlichung von identischen Funktionen.
Da die Peripherie-Teile zumindest innerhalb eines Halbleiterherstellers für die Cortex-Mx Controller sehr ähnlich oder sogar weitgehend identisch sind kann deutlich mehr SW für verschiedene Derivate innerhalb dieser Prozessorfamilien wiederverwendet werden. (siehe Google: "CMSIS_Doulos_Tutorial.pdf").

Ein weiterer, interessanter Punkt ist die CMSIS-DSP Lib mit ihren Vektorfunktionen, Matrix-Berechnung sowie komplexen Algorithmen für Filter,
Regler und Fourietransformation sowie weiterer DSP Algorithmen (insgesamt 61).

Leider hat diese Kompatibilität auch seine Grenzen, denn Sonderfunktionen bzw. Spezialitäten in der "gleichen" Peripherie zwischen unterschiedlichen Halbleiterherstellern werden nicht abgedeckt.
Wäre auch zu schön, wenn die Prozesorhersteller dem Entwickler dadurch einen fliegenden HW-Wechsel bzw. eine einfache Vergleichbarkeit ermöglichen würden ;-)

Eine komplette CMSIS-Lib (V2.0) "Cortex Microcontroller Software Interface Standard" ist für das "Code Red" Paket verfügbar, inklusive einer "DSP-Library"
http://support.code-red-tech.com/CodeRedWiki/NewInVersion4
bzw. für GNU / Keil / IAR unter
http://ics.nxp.com/support/documents/microcontrollers/?search=CMSIS&type=software&Search.x=8&Search.y=12

== Links ==

* [http://www.mikrocontroller.net/articles/LPC1xxx_Entwicklungskit_LPCXpresso LPCXpresso-Entwicklungskit]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/Installationsanleitung_C-Entwicklungsumgebung_f%C3%BCr_LPC1xxx_von_Code_Red Installationsanleitung zur IDE von Code-Red]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/Codebase_f%C3%BCr_LPC1xxx LPC1xxx Codebase]

Suche im Forum nach
* [http://www.mikrocontroller.net/search?query=LPC11* LPC11xx]
* [http://www.mikrocontroller.net/search?query=LPC12* LPC12xx]
* [http://www.mikrocontroller.net/search?query=LPC13* LPC13xx]
* [http://www.mikrocontroller.net/search?query=LPC17* LPC17xx]
* [http://www.mikrocontroller.net/search?query=LPC18* LPC18xx]

Beispielprojekt mit LPC1768 / LPC1769 und FreeRTOS:
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/264089#new]

== Bezugsquellen ==

=== Controller ===

Versandhäuser für Privatpersonen

* [http://darisusgmbh.de/shop/advanced_search_result.php?keywords=LPC1&x=0&y=0 Darisus]
* [http://www.hbe-shop.de HBE]
* [http://www.tme.eu/de/katalog#cleanParameters%3D1%26searchClick%3D1%26search%3DLPC1%26bf_szukaj%3D+ TME]
* [http://www.tn-electronics.de/advanced_search_result.php?keywords=LPC1&x=0&y=0 TN]
* [http://de.mouser.com/_/?Keyword=LPC1&Ns=Pricing|0&FS=True Mouser]
* [http://www.soselectronic.eu/?searchstring=LPC1&str=378 SOS]

=== Evaluation Boards ===
* [http://www.watterott.com/index.php?x79e1c=i52drq5oir64v4l66rk9856re1&page=search&page_action=query&desc=on&sdesc=on&keywords=LPCXpresso&x=0&y=0 Watterott (24€ inclusive JTAG-Programmiergerät UND JTAG Debugger für kostenlose "Code-Red" Entwicklungsplattform)], dazu hier die '''[http://www.mikrocontroller.net/wikisoftware/index.php?title=LPC1xxx_Entwicklungskit_LPCXpresso&action=edit Beschreibung]'''
* [http://www.lpctools.com/evaluationboardskitsforlpc17xx.aspx LPC-Tools]
* [http://thinkembedded.ch/NXP:::25.html thinkembedded.ch] div. Olimex Boards

== Weblinks, Foren, Communities ==

* http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/arm_projects/arm_memcards/index.html
* http://www.nxp.com/#/page/content=[f=/dynamic/applicationnotes/tid-50809_sid-56890/data.xml]
* [http://mbed.org/handbook/Homepage MBED]
* [http://forums.nxp.com/forums/viewforum.php?f=1 NXP-WIKI]
* [http://knowledgebase.nxp.com/forumdisplay.php?s=389a3610c741bca7b18221d32b9c0ce0&f=4 NXP-Forum]
* [http://ics.nxp.com/lpcxpresso/ LPCXpresso]
* [http://code.google.com/p/32bitmicro/ 32BitMicro]
* [http://www.brc-electronics.nl SimpleCortex]

== Entwicklungsplattformen ==

* [http://www.code-red-tech.com/red-suite-4-nxp.php Code-Red (Kostenlos mit Debugger)]
* [http://support.code-red-tech.com/CodeRedWiki/WikiHome CR-WIKI]
* [http://www.keil.com/arm/mdk.asp ARM/Keil MDK-ARM]
* IAR EWARM
* Rowley Crossworks
* Green Hills Software

<references/>

[[Kategorie:LPC1x| ]]

AVR32

2012-10-13T19:18:35Z

213.202.43.121: /* Starterkits */

AVR32 ist eine Anfang 2006 von Atmel vorgestellte Prozessorfamilie, ungefähr in der [[ARM]]9/[[Blackfin]]-Klasse. Mit dem 8-Bit-[[AVR]] hat sie bis auf den Namen nichts gemeinsam. Als primären Compiler hat Atmel den [[GCC]] für die AVR32-Architektur angepasst. Weitere Compiler und Entwicklungsumgebungen werden kommerziell angeboten.

== Die AVR32 Architekturfamilie ==

Eine Familie, zwei Architekturen (AP und UC):

Das AVR32 Architektur-Model hat Atmel in zwei Architekturen umgesetzt;

* AVR32 AP: Die auf embedded Linux Anwendungen ausgerichtete AVR32 AP Architektur, welche Grundlage für die AVR32 AP7 Produktfamilie ist. Das AP steht für Application Processor, unterscheidet sich also insbesondere von anderen Mikrocontrollern durch fehlenden internen Flash. Diese Architektur wird in Atmels technischer Dokumentation auch als B-Variante bezeichnet. Die Produktfamilie AVR32 AP7 umfasst derzeit die Prozessoren AT32AP7000, AT32AP7001, AT32AP7002 (Stand Juli 09)

* AVR32 UC: Die auf hochintegrierte eingebettete Systeme (insbesondere Multimedia) auf Flash-Mikrocontroller-Basis ausgerichtete AVR32 UC Architektur, welche Grundlage für die Produktfamilie UC3, bzw. dessen "Subfamilien" UC3A, UC3B und UC3L ist. In der technischen Dokumentation auch als A-Variante bezeichnet (Nicht verwechseln: AVR32-A/UC und -B/AP ist gemeint, nicht etwa UC3A und UC3B, welches lediglich Produktfamilien innerhalb der AVR32-A/UC Architektur sind).

Nachfolgend eine kurze Vorstellung der Produktfamilien. Hier findet man eine ausführliche [http://www.msc.de/en/186-www/version/default/part/AttachmentData/data/viii-2_2009-prie-4419.pdf Übersicht].

=== AVR32 AP Architektur: Produktfamilie AP7 ===

* AT32AP700x - AVR32-Kern mit Cache und Beschleunigern für Multimedia-Operationen und Java, 32kB interner SRAM, Externes Speicherinterface, High-Speed-USB, verschiedene Timer und serielle Schnittstellen, kein interner Flash. Speziell für Embedded Linux Bedürfnisse angepasst. Der AP7 ist seit 2010 abgekündigt.

=== AVR32 UC Architektur: Produktfamilie UC3A ===

* AT32UC3A0xxx - AVR32 UC-Kern ohne Cache, interner Flash und SRAM, Full-Speed-USB mit OTG, Ethernet, verschiedene Timer und serielle Schnittstellen. Mit externem Speicherinterface (EBI).

* AT32UC3A1xxx - Wie 0xxx, jedoch ohne EBI. Vorteil: Reduzierter Pincount

* AT32UC3A3xxx (zur Zeit Produkteinführung) - gegenüber A0xxx und A1xxx zusätzliche Peripherie: SD/MMC, Hispeed USB, jedoch kein Ethernet. S-Variante mit Crypto-Modul

=== AVR32 UC Architektur: Produktfamilie UC3B ===

* AT32UC3B - AVR32 UC-Kern ohne Cache, interner Flash und SRAM, teilweise Full-Speed-USB mit OTG, verschiedene Timer und serielle Schnittstellen. Im Unterschied zur UC3A Reihe haben sie kleinere Gehäuse mit weniger I/O Pins, weniger Peripherie (kein Ethernet) und kein externes Speicherinterface (EBI).

Auffallend ist, dass prinzipiell die gleiche Peripherie (Timer, serielle Schnittstelle, TWI = I²C, SSI, …) wie beim AT91SAM7 (ARM7-Kern) verbaut ist, bestenfalls um einige Randfunktionen aufgeblasen. Erfreulich ist, dass die USB-Peripherie auch Host/OTG unterstützt, was beim AT91SAM7 fehlt. Auch sind, bei gleichem Gehäuse, deutlich mehr Pins für E/A verfügbar als beim Vorgänger.

=== AVR32 UC Architektur: Produktfamilie UC3L (zur Zeit Produkteinführung) ===

* AT32UC3L0xx - AVR32 UC-Kern ohne Cache, interner Flash und SRAM, kein USB, Zahlreiche PWM-Kanäle, Timer, 12bit ADC, mit Capacitive-Touch Modul.

== Software ==
===Freie Tools===

====AVR32 Instruction Set Simulator====
Die Firma Lauterbach bietet unter der Artikelnummer LA-8816 einen Instruction Set Simulator für den AVR32 an. Die Demoversion ist zur Evaluierung kostenlos. Einschränkungen bestehen in der Anzahl der zu ladenen Debugsymbole. Der Simulator unterstützt alle gängigen AVR32 Derivate und lädt alle üblichen Debugformate, wie die des IAR Compilers oder der freien GCC Tools .

Zum Simulator gibt es entsprechende zugehörige Debugtools, die allerdings nur
käuflich zu erwerben sind.

[[Datei:avr32_sim_la8816.jpg|thumb|left|130px| AVR32 Simulator]]

* Screenshot:

Der Screenshot zeigt ein Beispiel mit Quellcode (HLL/ASM mixed), Register/Stack Fenster, Variablenansicht, Stackframe und Darstellung des "Speicherinhalts" eines Datenpointers.

* Weblinks:

** [http://www.lauterbach.com/frames.html?dwnload.html Downloadarea mit AVR32 Simulator]
** ?Handbuch?

== Starterkits ==

* UC3L0-, UC3A- und UC3B-XPlained Eval-Module von Atmel
* [[STK600]] Auch für die 8bit AVR Familien geeignet, nicht jedoch für die AVR32 AP Architektur
* [[STK1000]] Nur für die AVR32 AP Architektur, nicht UC.
* [[ATNGW100]] (Board mit AT32AP7000, 2*Ethernet, SD/MMC, 8MB Flash, 32MB SDRAM)
* [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4114 ATEVK1100] (Kit für AT32UC3A, mit Ethernet, SD/MMC, LCD, 32MB SDRAM, 2x UART, USB)
* [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4175 ATEVK1101] (Kit für AT32UC3B, mit SD/MMC)
* [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4427 ATEVK1104] (Kit für AT32UC3A3256 mit USB, SD/MMC, Flash, Touch-Sensoren, 16Bit Audio-DAC)
* [[ATEVK1105]] (Kit für AT32UC3A0512, QVGA Display, 2xUSB 2.0, einer davon als USB-USART Bridge über einen UC3B-uC , Ethernet, Audio codec für Audio-aufnahme und wiedergabe, Touch Sensoren, 8MB Flash, 32MB SDRAM, SD/MMC.)
* [http://shop.mikrocontroller.net/?product_id=12 AVR32-Board Grasshopper] (AT32AP7000, Ethernet, USB)
* ICnova AP7000 LCD
* [[ICnova ADB1000]] (Board mit AT32AP7000, 1*Ethernet, USB 2.0, SD/MMC, ...)
* [http://thinkembedded.ch/_Hersteller/Olimex/AVR-CAN::41.html AVR-CAN ]( Olimex Board mit AT90CAN128, CAN/RS232 Bridge mit 2 D-Sub, 10-Bit ADC, 53 GPIO, 5x2 pin JTAG Buchse)
Weitere Starterkits sind von Atmel in Planung. Infos hierzu gibt es noch nicht auf der Atmel Seite, sondern in der Help des aktuellen AVR32 Studio:

* '''STK1005, STK1006''' Erweiterungsboards für das STK1000 als Motherboard. STK1005: AP7200, 128MB NAND Flash, 64MB SDRAM. STK1006: Upgrade vom STK1002, AP7000, 256MB NAND Flash, 64MB SDRAM

== AVR32 Projekte ==

''Wer hat Links?''

http://avr32linux.org/twiki/bin/view/Main/PramodeCE

http://code.google.com/p/ehalos/ eHalOS is a small operating system for embedded devices

http://www.project-xmedia.com/main.php?page=information xMedia Player

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/mikrocontroller-elektronik/avr32 Beiträge zum AVR32 im Forum]

* [[AVR32 Studio]] Von Atmel kostenlos zur Verfügung gestellte IDE auf Basis von Eclipse/CDT

* [[AVR32 Grasshopper]]

== Weblinks ==
* [http://www.atmel.com/products/AVR32/ AVR32 auf der Atmel-Website]
* [http://de.wikipedia.org/wiki/AVR32 AVR32 in Wikipedia]
* [http://avr32linux.org/ Linux für AVR32]
* [http://www.avrfreaks.net/wiki/index.php/Documentation:AVR32_General AVRFreaks.net Wiki zu AVR32]
* [http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PNphpBB2&file=index&c=5 AVR32 Foren auf AVRFreaks.net] (Englisch)
* [http://www.triplespark.net/elec/pdev/avr32/develsetup.html Minitutorial AVR32 Installation des Toolchain unter Linux und Hallo Welt] (Englisch)
* [http://www.avr32-wiki.de/ AVR32 Turorial] - Tutorial für AVR32-Controller (Deutsch)

[[Category:Mikrocontroller]]
[[Category:AVR32| ]]