АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ

Компания Texas Instruments производит обширный набор аппаратных средств разработки и отладки для микроконтроллеров семейства MSP430. В этот набор входят адаптеры для внутрисхемного программирования и отладки, комплекты для ознакомления, разработки и отладки, включающие необходимый адаптер для программирования и отладки, а также промышленные программаторы для серийного производства конечных изделий на базе микроконтроллеров MSP430.

Адаптеры для внутрисхемного программирования и отладки

MSP-FET430PIF -  LPT-  JTAG адаптер для программирования и отладки микроконтроллеров семейства MSP430, использующий LPT-порт персонального компьютера (РС) (рис. 1). Напряжение питания отлаживаемой схемы может лежать в диапазоне 1,8...5 В. Питание адаптера производится от некоторых линий LPT-порта или от отлаживаемой платы. В схему адаптера (рис. 4) заложена возможность управлять его напряжением питания с помощью самой отлаживаемой платы.

Рис. 1. LPT-JTAG-адаптер MSP-FET430PIF

Адаптер поддерживается существующими программными средствами разработки от Texas Instruments и других сторонних фирм (например, фирмы IAR). Совместим со стандартным 14-выводным JTAG-интерфейсом (рис. 2) для микроконтроллеров MSP430. Поддерживает отладку и программирование любого члена семейства MPS430. В комплект поставки, помимо самого адаптера, входит CD-диск с оценочной версией среды разработки, С-компилятором, ассемблером, линкером, примерами программ и необходимой документацией.

Рис. 2. Схема размещения выводов JTAG-MSP430

Таблица 1. Серия комплектов MSPFET430Uxxx 

Комплект	Тип корпуса микро контроллера	Тип микро- контроллеров	Примечания
MSP-FET430U14	TSSOP-14	MSP430X2XX	FLASH
MSP-FET430U28	SOWB-20, SOWB-28	MSP430X1XX	FLASH/ROM
MSP-FET430U28	SOWB-20, SOWB-28	MSP430X2XX	FLASH/ROM
MSP-FET430U40	QFN-40	MSP43023XX	FLASH
MSP-FET430U48	SOP-48	MSP430X4XX	FLASH/ROM/LCD
MSP-FET430U64	QFP-64	MSP430X1XX	FLASH/ROM
MSP-FET430U64	QFP-64	MSP430X4XX	FLASH/ROM/LCD
MSP-FET430U80	QFP-80	MSP430X4XX	FLASH/ROM/LCD
MSP-FET430U100	QFP-100	MSP430X4XX	FLASH/ROM/LCD

MSP-FET430UIF - USB-JTAG-адаптер для программирования и отладки микроконтроллеров семейства MSP430, использующий USB-порт РС (рис. 3). Напряжение питания отлаживаемой схемы может лежать в диапазоне 1,8...5 В. Имеется возможность питания отлаживаемой схемы от адаптера с максимальным током до 100 мА.

Рис. 3. USB-JTAG-адаптер MSP-FET430UIF 

Рис. 4. Принципиальная схема LPT-­JTAG-­адаптера MSP­-FET430PIF

Адаптер полностью поддерживается существующими программными средствами разработки от Texas Instruments. Совместим со стандартным 14-выводным JTAG-интерфейсом (рис. 2). Поддерживает отладку и программирование любого члена семейства MPS430. В комплект поставки, помимо самого адаптера, входит CD-диск с оценочной версией среды разработки, С-компилятором, ассемблером, линкером, примерами программ и необходимой документацией.

Комплекты для разработки и отладки

MSP-FETP410 - комплект для отладки и программирования микроконтроллеров из серии MSP430F41x. Он полностью поддерживается средами разработки CCE v2.0 от Texas Instruments и IAR v3.x. Подключается к LPT-порту PC и не требует внешнего источника питания (рис. 5).

Рис. 5. Комплект для отладки и программирования микроконтроллеров MSP430F41X

Полный список поддерживаемых микроконтроллеров: MSP430F412, MSP430F413, MSP430F415, MSP430F417, MSP430F423, MSP430F425, MSP430F427, MSP430FE423, MSP430FE425, MSP430FE427, MSP430FW423, MSP430FW425 и MSP430FW427.

В состав комплекта входят два микроконтроллера MSP430F413, отладочная плата с ZIF-сокетом, LPT-адаптер для подключения отладочной платы к ПК, необходимые соединительные кабели, CD-диск с полным набором необходимой документации и программным обеспечением (среда разработки, демо-версия С-компилятора, ассемблер, программный симулятор).

EZ430-F2013 - комплект для отладки проектов на основе интерфейса USB, размещенный на одной плате для подключения к USB-порту PC. В силу своего конструктивного исполнения он не требует внешних источников питания и соединительных кабелей и жгутов.

В состав комплекта входит плата с установленным на ней микроконтроллером MSP4302012, разъемом для подключения к USB (рис. 6), CD-диск с полным набором необходимой документации и программным обеспечением (среда разработки, демо-версия С-компилятора, ассемблер, программный симулятор).

Рис. 6. Комплект для отладки MSP430F2012 

Рис. 7. Комплект для отладки микроконтроллеров MSP430FG461x/F20xx 

Рис. 8. Типовая схема подключения JTAG-интерфейса к MSP430 

Помимо всего прочего комплект имеет одноканальный высокоточный цифровой фильтр QF1D512 с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтр), что дает возможность разработчикам легко применять с высокой точностью цифровую фильтрацию в таких приложениях, как вибродиагностика, звуковая фильтрация и мониторинг состояния пациента в медицине.

Комплект поддерживается средами разработки CCE v2.0 от Texas Instruments и IAR v3.x.

MSP-FET430Uxxx - серия комплектов для отладки MSP430 в виде небольших макетных отладочных плат с различным набором периферийных узлов (ЖКИ, кнопки, светодиоды, разъемы и т.п.), ZIF-сокетом под определенный тип корпуса микроконтроллера и USB-JTAG-адаптером для программирования и отладки (на примере комплекта MSP-FETP410 - рис. 5).

В каждый комплект помимо указанных узлов входят соединительные кабели и жгуты, CD-диск с полным набором необходимой документации и программным обеспечением (среда разработки, демо-версия С-компилятора, ассемблер, программный симулятор).

Комплект полностью поддерживается средами разработки CCE v2.0 от Texas Instruments и IAR v3.x. Подключается к USB-порту PC и не требует внешнего источника питания.

Необходимо отметить, что на сайте фирмы Texas Instruments [1] доступны для скачивания принципиальные схемы, сборочные чертежи и прочая документация по всем отладочным комплектам и адаптерам всего в двух документах [8,9]. Также в этих документах приведена исчерпывающая информация по работе с каждым из описанных выше комплектов отладки в двух поддерживаемых средах разработки: Code Composer Essentials [8] и IAR Workbench v3.x [9].

Промышленные программаторы

MSP-GANG430 - промышленный внутрисхемный программатор (рис. 9), позволяющий одновременно программировать до 8-ми (включительно) микроконтроллеров MSP430 с флэш-памятью. Программирование устройств возможно без наличия управляющего компьютера, т.е. в автономном режиме, как внутрисхемно, так и с помощью соответствующих переходных панелей - «сокетов».

Рис. 9. Промышленный внутрисхемный программатор MSP-GANG430

Управляющая программа-оболочка для ПК построена на основе DLL-библиотек для работы с программатором. Сами же DLL-библиотеки и примеры работы с ними в распространенных средах программирования (C, C++, VisualBasic, LabView) доступны на CD-диске, входящем в комплект поставки программатора.

В комплект поставки MSP-GANG430, помимо самого программатора, входят два кабеля (9- и 25-контактные RS-232), плата расширения на 8 JTAG-портов (см. рис. 4), восемь стыковочных 14-контактных JTAG-кабелей, CD-диск с необходимым программным обеспечением и документацией, инструкция по эксплуатации непосредственно программатора и соответствующего программного обеспечения.

Для работы MSP-GANG430 требуется внешний источник питания, который не входит (!) в комплект поставки программатора. Источник должен иметь выходное (допустимо нестабилизированное) напряжение питания 9...15 В с выходным током не менее 300 мА.

На сайте изготовителя доступна для скачивания свежая версия программной оболочки для ПК (на момент публикации статьи - версия GANG430 v1.38).

ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ

К программным средствам относятся среды разработки (IDE), компиляторы языков высокого уровня, программные симуляторы (обычно встраиваются в IDE) и т.п.

Среды программирования и компиляторы

MSP-CCE430 - TI Code Composer Essentials, среда разработки и отладки для микроконтроллеров всего семейства MSP430.

Среда CCE430 основана на открытой платформе Eclipse [10], предназначенной для создания инструментария разработки и предоставляющей разработчику свободный выбор средств интеграции, моделирования и тестирования, выбор языка программирования, платформы и поставщика этих средств.

Использование платформы Eclipse дает разработчику специализированные средства и набор дополнительных программных модулей. Этот инструментарий призван упростить интеграцию программных средств от разных поставщиков и уменьшить время разработки и ее стоимость. Платформа Eclipse обеспечивает большой диапазон выбора совместимых продуктов, позволяет разработчику использовать различные операционные системы, отладчики и компиляторы, исходя из собственных предпочтений.

В составе CCE430 имеется весь необходимый набор соответствующих средств разработки:

• C-компилятор, ассемблер и линкер для ядра MSP430,
• отладчик на уровне исходного кода,
• встроенный менеджер проектов,
• поддержка аппаратных и программных точек останова,
• встроенный текстовый редактор:

- подсветка синтаксиса языка,

- контроль корректности при написании кода,

- автоматическое высвечивание информации об объектах (функции, переменные и т.п.),

информация, доступная во время отладки:

- переменные и вычисляемые выражения,

- ячейки памяти,

- внутренние регистры ядра MSP430.

В версии CCE430 v2.0 введены улучшения для удобства работы со средой:

• улучшена стабильность работы отладчика;
• удобный менеджер проектов для начала работы, запускаемый при запуске среды;
• поддержка микроконтроллеров с объемом флэш-памяти более 64 Кбайт (в частности, MSP430F461x);
• расширенные возможности управления точками останова:

- точка останова при переполнении стека;

- точки останова для переменных;

• возможность (в CCE v2.0) благодаря использованию открытого графического интерфейса Eclipse, подключать различные плагины: например, поддержку системы контроля версий SubVersion;
• усовершенствованный С-компилятор:

- позволяет формировать дополнительную информацию, в которой сообщается размер используемого стека, граф вызовов функций и т.д.;

- встроенный скриптовый язык, позволяющий, например, выяснить точный минимальный размер стека, необходимого для работы программы;

• возможность подключения к ССЕ430 продуктов сторонних производителей - С-компиляторов, линкеров;
• поддержка работы под операционной системой Linux.

На сайте Texas Instruments доступна для свободного скачивания (zip-архив размером около 100 Мбайт) оценочная версия среды CCE430 [7], ограничение введено только в общем объеме машинного кода: до 8 Кбайт. В полной версии ограничений нет

Для начала работы в среде CCE430 на сайте Texas Instruments доступен для скачивания документ MSP-FET430 FLASH Emulation Tool (FET) [8].

ЛИТЕРАТУРА И ССЫЛКИ

1. Сайт фирмы «Texas Instruments» - http://www.ti.com/ 

2. LPT-JTAG адаптер - http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-fet430pif.html 

3. USB-JTAG адаптер - http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-fet430uif.html

4. Комплект для отладки микроконтроллеров MSP430Fx41x -
http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-fet430p410.html

5. Комплект для отладки микроконтроллеров MSP430F2012 -
http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/ez430-t2012.html

6. Промышленный программатор MSP-GANG430 -
http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-gang430.html

7. Среда разработки MSP-CCE430 - http://www.ti.com/litv/zip/slac063c 

8. MSP-FET430 Flash Emulation Tool (FET) для CCE v2.0 - http://www.ti.com/lit/pdf/slau157

9. MSP-FET430 Flash Emulation Tool (FET) для IAR v2.0 - http://www.ti.com/lit/pdf/slau138

10. Открытая графическая среда ECLIPSE - http://www.eclipse.org/.