飞思卡尔K60入门

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K60内部资源介绍
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K60内部资源介绍
K60(K60N512VLL100)
封装 可用IO FLASH RAM LQFP100(14mm*14mm) 70 512kbyte 128kbyte
非易失存储
CPU类型 CPU最大速度 完整并行IO
无
ARM Cortex-M4 100M PTC0-15，PTD0-7
成于Eclipse，也败于 Eclipse，需要运行在 java虚拟机之上，软 件体积庞大，对PC机 硬件要求高。 不支持生成启动代 码，需要自己建立 开发模板，上手较 难。 编译速度较慢，效 率一般。
缺 点
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Kinetis调试工具
目前Kinetis的调试工具主要有飞思卡尔自己的 OSBDM及USBDM、P&E Multilink、J-Link和 ulink等等，其中JLink（目前发展到V8版本）以其 支持范围广、价格便宜、速度快等优势得到广泛 应用。
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Kinetis开发环境
CodeWarrior10.2 山东大学 Kinetis培训
Kinetis开发环境
IAR 6.3 山东大学 Kinetis培训
Kinetis开发环境
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开发环境对比
Codewarrior
优 点
IAR
Keil MDK
1、基于Eclipse开发 1、界面简洁，操作 1、界面简洁而且 平台，编辑界面交互 方面； 友好，上手简单； 功能强大； 2、老牌编译器厂商， 2、被ARM收购， 2、采用GCC编译器 自家的IAR编译器的 编译器对ARM内核 和GDB调试器； 编译效率较高； 支持相对较好； 3、对飞思卡尔的 3、第三方插件支持 3、可以向导化生 MCU支持较好。 丰富； 成启动代码，方面 4、可以向导化生成 4、支持在线实时仿 开发。 启动代码，上手简单。 真。
ARMv7根据应用分类：
• 应用处理器(Cortex-A系列) Aplication Processor • 实时控制器(Cortex-R系列) Real-time Processor • 微控制器(Cortex-M系列) Micro Controller 山东大学 Kinetis培训
最快频率、最高性能、合理功耗 即
山东大学 智能车工作室
By jicheng0622 http://blog.chinaaet.com/jihceng0622
ARM Cortex-M4学习与实践
——基于飞思卡尔Kinetis系列
山东大学智能车工作室 纪成 2013年3月
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内容安排
1
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飞思卡尔Kinetis功能特性 K60开发生态系统介绍 IAR+Jlink开发K60方法 K60代码框架分析 K60外设资源在智能车中的应用 K60学习资源整理
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K60内部资源介绍
K60(K60N512VLL100)
UART SPI I2C 4个（UART0~UART3) 3个（SPI0~SPI2） 2个（I2C0~I2C1）
Input Capture输入捕捉
PWM
Flex Timer模块，有硬件16bit计数器，至少8通道
Flex Timer模块，16bit计数器 FTM0——8通道 FTM1——2通道 FTM2——2通道 1个（SDHC0） 所有IO都可触发中断（PTA~PTE） 56个源，16通道
J-Link
P&E Multilink
OSBDM
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Kinetis调试工具
山东大学智能车工作室根据开源资料，自行设计了OSBDM调试器和 USBDM调试器，其中OSBDM由飞思卡尔官方开源，目前由P&E公司维护， USBDM由网友pgo开源和维护。 经过二次设计和完善，目前山大设计的OSBDM分别支持CW、IAR和 Keil MDK三种开发环境，而且支持飞思卡尔几乎全系列MCU，包括： Freescale HCS12/HCS12(X)/HCS08(已测试MC9S12DG128、MC9S08JM60) Freescale Coldfire V1,V2,V3,V4（已测试MCF52259） Freescale DSC全系列(已测试MC56F8366) Freescale PowerPC架构的Qorivva系列（已测试MPC5604B） Freescale Cortex-M4核的Kinetis系列（已测试K10、K60）
清零RAM中初始化为 0的.BSS段
初始化锁相环PLL
跳转到main函数
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内存映射.map文件分析
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五、K60外设资源在智能车 中的应用
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K60外设资源在智能车中的应用
K60高精度高速的AD，可以有效的采集传感器模拟参数； K60的每个IO都可以设置为中断触发源，为智能车硬件设 计提供更大的灵活性； K60的FTM模块可以提供PWM通道，控制智能车的舵机和 电机； K60的PIT模块实现周期性中断，提供时间基准，或者与 LPTMR模块的脉冲累加功能实现速度测量； K60使用ARM Cortex-M4的核，具有1.25DMIPS/MHz的运 算能力，另外还有单时钟周期乘法累加（MAC）单元，优 化的单指令多数据（SIMD）指令、饱和运算指令等，使 更加复杂的处理算法的实现成为可能。
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K60启动代码分析
RestHandler
清零通用寄存器组
跳转到Kinetis_Start_C
关闭看门狗
把以ram_function声明 的函数拷贝到RAM中
复制初始化数据 段.data到RAM
修改中断向量表地址 为RAM中的地址
如果从ROM启动， 则复制中断向量表 到RAM中
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K60上电启动顺序
（6）单片机/RESET引脚释放，但是系统复位状态继续保持， 一直到上面的Flash控制器初始化完毕（如果Flash控制器提前 初始化好，则/RESET引脚释放后立即从POR状态苏醒）； （7）Kinetis从复位状态唤醒之后，开始设置堆栈（stack）， 程序计数器（PC）和连接寄存器（LR），即从中断向量表地 址0读取内容给堆栈指针，地址4读取内容给PC指针，LR寄存 器设置为0xFFFF_FFFF。 （8）上面三个寄存器设置好了之后，单片机就开始从PC指针 指向的地址开始执行代码了，即进入启动代码阶段，最后才转 到main开始执行。
模拟比较器
开发环境
3通道
CW10.1、IAR、MDK
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软件应用
调试工具
开发环境
二、K60开发生态系统
其 他 支 持
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Kinetis开发环境
支持Kinetis开发的IDE（集成开发环境）目 前主要包括CodeWarrior10.1及以上版本， IAR6.1及以上版本和Keil MDK（即Keil for ARM）等。
安全外设。飞思卡尔公司以及其他大量的ARM第三方应用商提
供对Kinetis 微控制器的应用支持。
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飞思卡尔Kinetis家族
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飞思卡尔Kinetis K系列
增加以太网，硬件 加密，温度检测和 DRAM控制器 增加图形液 晶驱动
增加USB 功能
增加模拟测量引 擎，以太网和硬 件加密
实时响应、合理性能、较低功耗
一般性能、最低成本、极低功耗
ARM Cortex-M4特性
ARM Cortex-M4处理器是在M3的基础上强化了运算能力，采用一个 扩展的单时钟周期乘法累加（MAC）单元，优化的单指令多数据（SIMD ）指令，饱和运算指令和一个可选的单精度浮点单元（FPU），源于 Cortex-M4系列一些创新性的技术，包括： RISC处理器内核，高性能32位CPU、具有确定性的运算、低延迟3阶段 管道，可达1.25DMIPS/MHz; Thumb-2指令集，16/32位指令的最佳混合，提供最佳代码密度； 低功耗模式，支持多种状态低功耗模式； 嵌套矢量中断控制器（NVIC），低延迟、低抖动中断响应、支持以纯C 编写中断服务例程，能出色的完成中断处理； 广泛的工具和RTOS支持，广泛的第三方工具支持、Cortex微控制器软 件接口标准（CMSIS）最大限度缩短开发周期和难度； CoreSight调试和跟踪，JTAG和2针串行线调试（SWD）连接、支持多 处理器、支持实时跟踪。
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飞思卡尔Kinetis家族
Kinetis系列是由飞思卡尔推出的业界第一款基于ARM
Cortex-M4内核的混合信号微控制器，采用飞思卡尔创新的 90nm薄膜存储器（TFS）闪存技术，具有独特的Flex存储器
（可配置的内嵌 EEPROM）。
Kinetis 微控制器系列融合了最新的低功耗革新技术，具有 高性能、高精度的混合信号能力，宽广的互连性，人机接口和
增加段式液 晶的驱动
增加USB 功能 山东大学 Kinetis培训
Kinetis 命名规则
字段
Q K## A M FFF R T
说明
质量状态 Kinetis系列号 内核属性 K20
取值
M=正式发布芯片；P=工程测试芯片 D=Cortex-M4 w/DSP；F= Cortex-M4 w/DSP和FPU
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一、飞思卡尔Kinetis功能特性
1、ARM发展史 2、ARMv7处理器分类 3、ARM Cortex-M4特性 4、飞思卡尔Kinetis家族介绍 5、K60内部资源介绍
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ARM发展史
ARM架构发展历程
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ARMv7处理器分类
Flash存储类型 N=仅包含程序Flash；X=包含程序Flash和FlexMemory 程序Flash大小 32 = 32 KB；64 = 64 KB；128 = 128 KB；256 = 256 KB； 512 = 512 KB；1M0 = 1 MB 硅材料版本 温度范围 空=主要使用的版本；Z=初始版本；A=主要使用版本的 更新 V = –40到105摄氏度；C = –40到85摄氏度
四、K60代码框架分析
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K60上电启动顺序
（1）上电起初，单片机的电压调节器会把整个系统置于POR（上 电复位）状态的上电阶段，一直到工作电压达到了可以让单片机 正常工作的电压阈值之后才释放这个上电阶段，进入复位阶段； （2）在复位保持期间，由单片机内部的模式控制复位逻辑统筹支 配整个复位阶段的执行顺序； （3）首先MCG模块使能，并默认为FEI时钟模式； （4）相应模块的时钟使能，包括Coreclock，Systemclock， Flashclock，busclock等这些不需要门控（clock gate，M4的特色） 控制的时钟； （5）Flash控制器从复位状态释放（注意这时外部RESET脚仍然保 持低电平），并且执行一系列的初始化操作（因为要为接下来的 代码执行做准备了）；
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பைடு நூலகம்60外设资源
GPIO模块 A/D模块 PWM模块 PIT模块
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Kinetis开发板
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三、IAR+Jlink开发K60方法
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IAR+Jlink开发K60方法
1、IAR代码模板结构分析 2、IAR模板移植 3、IAR项目工程设置技巧 4、Jlink调试技巧
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SD卡控制器 外部中断 DMA控制器 山东大学 Kinetis培训
K60内部资源介绍
K60(K60N512VLL100)
ADC通道数 ADC精度 ADC最大速度 ADC特殊功能 DAC 4组差分输入，24个单端 差分模式可编程16位，13位，11位和9位精度 单端模式可编程为16位，12位，10位和8位精度 361ksps/16bit, 818ksps/<=13bit 可编程增益的放大器(PGA) 硬件平均功能(Hardware Average Function) 12bit/1通道