KIT_XMC14_2GO開(kāi)發(fā)板：功能特性與硬件解析

在電子開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，一款性能出色且功能豐富的開(kāi)發(fā)板對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。今天，我們就來(lái)詳細(xì)探討一下KIT_XMC14_2GO開(kāi)發(fā)板，它配備了英飛凌科技基于ARM? Cortex? - M0的XMC1400微控制器，下面將從多個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行深入解析。

文件下載：Infineon Technologies KITXMC142GOTOBO1 XMC1400 2Go套件.pdf

一、概述

KIT_XMC14_2GO主要用于評(píng)估XMC1400微控制器的性能，并且可以搭配免費(fèi)的ModusToolbox?工具鏈和Arduino IDE使用。不過(guò)需要注意的是，該開(kāi)發(fā)板并非以成本優(yōu)化為目標(biāo)，也不能作為參考設(shè)計(jì)。

1.1 關(guān)鍵特性

特性分類(lèi)	具體特性
處理器	XMC1400系列微控制器MC1404 - Q040X0200（基于ARM Cortex - M0），采用5x5 mm VQFN - 40封裝
Flash	200KB
RAM	16KB
時(shí)鐘生成	內(nèi)部振蕩器
頻率	核心頻率48 MHz，外設(shè)時(shí)鐘96 MHz
尺寸	14x51.7mm
連接器	兩個(gè)針腳排，分別為8針和9針（針腳間距：2.54mm；排間間距：10.16 mm），針腳排可適配面包板，另外還有4個(gè)針腳用于CAN - H / CAN - L和12V / GND連接
調(diào)試器	板載J - Link調(diào)試器，支持串行線調(diào)試（SWD，ARM標(biāo)準(zhǔn)）、單針調(diào)試（SPD）和UART - to - USB橋接（虛擬COM）
外設(shè)	映射到連接器的有4個(gè)串行通道（USIC，可配置為SPI、UART、I2C、I2S）；12通道12位ADC，2路并行采樣；8個(gè)96MHz 16位定時(shí)器；外部中斷（通過(guò)ERU）。其他外設(shè)包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和一個(gè)高速CAN收發(fā)器
其他	在P0.6和P0.7有2個(gè)用戶LED

1.2 框圖

從KIT_XMC14_2GO的框圖中，我們可以清晰看到其主要組成部分，包括電源供應(yīng)方案。主要構(gòu)建模塊有：5 x 5 mm VQFN - 40封裝的XMC1400微控制器；由XMC4200微控制器實(shí)現(xiàn)的板載USB調(diào)試器，用于串行線調(diào)試（SWD）和UART - to - USB橋接；兩個(gè)分別為8針和9針的針腳排；帶有CAN - L和CAN - H的CAN收發(fā)器；以及提供5V和3.3V電壓的電源模塊和2個(gè)用戶LED。

二、硬件描述

2.1 電源供應(yīng)

KIT_XMC14_2GO可以通過(guò)USB - C接口以5V供電。在預(yù)編程應(yīng)用和板載調(diào)試器運(yùn)行時(shí)，該開(kāi)發(fā)板通常消耗約85 mA電流。板載的反向電流保護(hù)二極管D101可確保安全操作，并在通過(guò)針腳排X1供電時(shí)保護(hù)筆記本電腦/PC的USB端口。此外，開(kāi)發(fā)板還可以通過(guò)Vin和GND針腳進(jìn)行外部電源供應(yīng)，這些針腳通過(guò)額外的LDO TLS205B0LD V50和反向極性二極管D201將電壓穩(wěn)定在5V，該輸入口可承受最高20V的電壓供應(yīng)。TLS205B0EJ V33線性電壓調(diào)節(jié)器負(fù)責(zé)為XMC1400生成3.3V電源輸入，開(kāi)發(fā)板VDD針腳的電流能力為500 mA，同樣的3.3V電源也為XMC4200調(diào)試芯片和CAN收發(fā)器供電。

2.2 針腳排連接器

針腳排X1可用于擴(kuò)展評(píng)估板或?qū)MC1400進(jìn)行測(cè)量，針腳標(biāo)簽也印在PCB的底部。除了X1針腳排，KIT_XMC14_2GO還配備了4個(gè)額外的針腳，包括可提供更高外部電壓的Vin和GND針腳，以及用于CAN Low和CAN High的針腳。

2.3 用戶LED

KIT_XMC14_2GO上XMC1400的端口引腳P0.6和P0.7專(zhuān)門(mén)連接到LED，具體對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：	LED	端口引腳
LED1	P0.7
LED2	P0.6

2.4 復(fù)位

開(kāi)發(fā)板配備了復(fù)位按鈕，按鈕S1將XMC1400上的引腳P2.4接地，從而產(chǎn)生軟件復(fù)位。

2.5 調(diào)試和UART通信

板載調(diào)試器支持2針串行線調(diào)試（SWD）、單針調(diào)試（SPD）和UART通信。這兩種調(diào)試方式都需要安裝Segger的J - Link驅(qū)動(dòng)程序，最新版本的驅(qū)動(dòng)程序可從https://www.segger.com/jlink - software.html下載。在安裝J - Link驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，會(huì)詢問(wèn)是否安裝可選組件，為了支持UART通信，需要安裝CDC USB驅(qū)動(dòng)程序（復(fù)合設(shè)備類(lèi)），可選擇“Install USB Driver for J - Link - OB with CDC”選項(xiàng)。用于調(diào)試和UART通信的XMC1400引腳分配如下：	引腳功能	輸入/輸出
通過(guò)SWD/SPD調(diào)試的數(shù)據(jù)引腳	I/O	P1.3
通過(guò)SWD調(diào)試的時(shí)鐘引腳	O	P1.2
UART通信的發(fā)送引腳	O	P2.1
UART通信的接收引腳	I	P2.2

2.6 CAN總線

KIT_XMC14_2GO配備了CAN總線系統(tǒng)，它使用XMC1400的RXD引腳P1.1和TXD引腳P1.0上的CAN節(jié)點(diǎn)0。高速CAN收發(fā)器采用英飛凌的TLE9351VSJ，可用于汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用。CAN - H和CAN - L可通過(guò)開(kāi)發(fā)板上的針腳排訪問(wèn)。在CAN總線網(wǎng)絡(luò)中，總線兩端需要終端電阻R3以確保正確的信號(hào)傳輸，該電阻有助于匹配傳輸線的阻抗，防止信號(hào)反射并確保可靠通信。但在連接多個(gè)總線參與者（如多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)）時(shí)，中間節(jié)點(diǎn)應(yīng)移除終端電阻，以避免信號(hào)反射和通信質(zhì)量下降。

三、生產(chǎn)數(shù)據(jù)

3.1 原理圖

KIT_XMC14_2GO的原理圖展示了其電路設(shè)計(jì)的詳細(xì)信息，對(duì)于深入了解開(kāi)發(fā)板的工作原理和進(jìn)行電路分析非常有幫助。

3.2 組件布局和幾何形狀

從組件布局和幾何形狀圖中，我們可以看到開(kāi)發(fā)板上各個(gè)組件的具體位置和尺寸，這對(duì)于PCB設(shè)計(jì)和組裝具有重要的指導(dǎo)意義。

3.3 材料清單

材料清單詳細(xì)列出了KIT_XMC14_2GO版本1所使用的各種組件，包括電容、二極管、微控制器、電阻等，對(duì)于開(kāi)發(fā)板的維修和改進(jìn)提供了重要的參考。

KIT_XMC14_2GO開(kāi)發(fā)板以其豐富的功能和特性，為電子工程師提供了一個(gè)強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體需求合理利用其各項(xiàng)功能，同時(shí)注意一些細(xì)節(jié)，如CAN總線終端電阻的使用等。大家在使用這款開(kāi)發(fā)板的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到什么有趣的問(wèn)題或者獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。

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