探索KIT_XMC72_EVK XMC7200評(píng)估套件：工業(yè)應(yīng)用的理想之選

在工業(yè)應(yīng)用的電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一款性能卓越且功能豐富的評(píng)估套件能為工程師們的開(kāi)發(fā)工作帶來(lái)極大的便利。今天，我們就來(lái)深入探討一下KIT_XMC72_EVK XMC7200評(píng)估套件，看看它究竟有哪些獨(dú)特之處。

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一、套件概述

KIT_XMC72_EVK XMC7200評(píng)估套件專(zhuān)為工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)，旨在幫助工程師們?cè)u(píng)估和開(kāi)發(fā)基于XMC7200D微控制器的應(yīng)用。該套件以XMC7200D為核心，集成了多種功能模塊和接口，支持從3.3V到5.0V的工作電壓，為開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)靈活且強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

二、套件內(nèi)容與硬件特性

2.1 套件內(nèi)容

套件中包含了XMC7200評(píng)估板、USB Type - A to Micro - B電纜、12V/3A直流電源適配器及額外刀片、六根五英寸的跳線(xiàn)和快速入門(mén)指南。拿到套件后，我們要仔細(xì)檢查內(nèi)容是否完整，若有部件缺失，可前往www.infineon.com/support尋求幫助。

2.2 硬件特性

• XMC7200D微控制器：這是一款針對(duì)工業(yè)應(yīng)用的微控制器，集成了兩個(gè)350 - MHz的Arm? Cortex? - M7 CPU用于主要處理任務(wù)，以及一個(gè)100 - MHz的Arm? Cortex? - M0+ CPU用于外設(shè)和安全處理。它還支持CAN FD和千兆以太網(wǎng)等嵌入式外設(shè)，采用先進(jìn)的40 - nm工藝制造，內(nèi)置英飛凌的低功耗閃存、多個(gè)高性能模擬和數(shù)字外設(shè)，能創(chuàng)建安全的計(jì)算平臺(tái)。
• M.2接口連接器：可連接基于AIROC? Wi - Fi & Bluetooth?組合的無(wú)線(xiàn)電模塊（目前暫不支持），為評(píng)估Wi - Fi/Bluetooth?物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供了可能。不過(guò)，部分M.2無(wú)線(xiàn)電模塊需要連接經(jīng)模塊供應(yīng)商認(rèn)證的外部天線(xiàn)，例如套件中配備的Laird Connectivity的Sterling - LWB5+ M.2模塊就需要外接天線(xiàn)。
• 512 - Mbit外部Quad SPI NOR閃存：為數(shù)據(jù)和代碼提供了快速、可擴(kuò)展的內(nèi)存，支持執(zhí)行即?。╔IP）和加密功能。
• KitProg3板載編程器/調(diào)試器：具備USB - UART、USB - I2C和USB - SPI橋（此板不支持）功能，僅支持CMSIS - DAP，不支持大容量存儲(chǔ)。它基于PSoC? 5LP設(shè)備實(shí)現(xiàn)，具體功能可參考KitProg3用戶(hù)指南。
• 其他特性：還擁有千兆以太網(wǎng)接口、CAN FD接口、三個(gè)用戶(hù)LED、兩個(gè)用戶(hù)按鈕、一個(gè)復(fù)位按鈕、一個(gè)電位器、一個(gè)模式按鈕和一個(gè)模式LED等。

三、套件操作

3.1 操作原理

套件圍繞XMC7200D構(gòu)建，其詳細(xì)的設(shè)備特性可參考設(shè)備數(shù)據(jù)手冊(cè)。套件上的各種外設(shè)協(xié)同工作，為開(kāi)發(fā)者提供了豐富的功能。例如，外部電源供應(yīng)VIN連接器可連接外部12V/3A直流電源適配器；KitProg3 USB連接器可連接PC，用于編程、調(diào)試和為板卡供電；512 - Mbit串行NOR閃存連接到XMC7200D的串行內(nèi)存接口，可用于數(shù)據(jù)和代碼存儲(chǔ)。

3.2 M.2無(wú)線(xiàn)連接模塊

雖然目前支持的軟件和代碼示例尚未推出，但該套件提供了將AIROC? Wi - Fi & Bluetooth?組合無(wú)線(xiàn)電模塊連接到M.2接口連接器的選項(xiàng)。若應(yīng)用不需要Wi - Fi/Bluetooth?連接，則無(wú)需使用M.2無(wú)線(xiàn)電模塊。

3.3 BSP選擇

套件附帶KIT_XMC72_EVK板支持包（BSP），開(kāi)發(fā)者可按照ModusToolbox?用戶(hù)指南中“板支持包”部分的說(shuō)明，在套件上構(gòu)建和運(yùn)行代碼示例。

3.4 KitProg3編程與調(diào)試

使用ModusToolbox?軟件進(jìn)行編程和調(diào)試時(shí)，可按以下步驟操作：

1. 通過(guò)KitProg3 USB連接器，使用提供的USB電纜將板卡連接到PC。若首次連接，它會(huì)枚舉為USB復(fù)合設(shè)備。
2. KitProg3支持CMSIS - DAP Bulk模式（默認(rèn)）和CMSIS - DAP Bulk with two UARTs。在CMSIS - DAP Bulk模式下，狀態(tài)LED（琥珀色）常亮。若LED狀態(tài)不符合預(yù)期，可參考KitProg3用戶(hù)指南進(jìn)行排查。
3. 在ModusToolbox?軟件的Eclipse IDE中，從快速面板點(diǎn)擊“New Application”，選擇BSP和應(yīng)用程序，然后點(diǎn)擊“Create”。
4. 要構(gòu)建和編程XMC7200D應(yīng)用，在項(xiàng)目資源管理器中選擇項(xiàng)目，在快速面板的“Launches”部分點(diǎn)擊相應(yīng)的配置。
5. ModusToolbox?軟件集成了調(diào)試器，調(diào)試時(shí)同樣在項(xiàng)目資源管理器中選擇項(xiàng)目，在快速面板點(diǎn)擊調(diào)試配置即可。

3.4.1 使用OOB示例

套件默認(rèn)編程了XMC7200D: OOB demo示例。使用該示例時(shí)，先將板卡通過(guò)KitProg3 USB連接器連接到PC，打開(kāi)終端程序并選擇KitProg3 COM端口，設(shè)置串口參數(shù)為8N1和115200波特。按下板卡上的復(fù)位按鈕，終端應(yīng)用應(yīng)顯示代碼示例標(biāo)題和其他文本。通過(guò)按回車(chē)鍵可控制LED閃爍，還可輸入選項(xiàng)選擇其他演示功能。

3.4.2 USB - UART橋

KitProg3可作為USB - UART橋，其UART Rx和Tx引腳連接到XMC7200D的UART引腳。若要將KitProg3 USB - UART橋與AIROC? Wi - Fi & Bluetooth?組合的M.2模塊連接，需對(duì)板卡進(jìn)行相應(yīng)的重新布線(xiàn)，具體可參考相關(guān)章節(jié)。

3.4.3 USB - I2C橋

KitProg3還能作為USB - I2C橋與I2C主設(shè)備（如橋控制面板）通信。XMC7200D的I2C線(xiàn)路通過(guò)板載上拉電阻硬連接到KitProg3的I2C線(xiàn)路，支持50 kHz、100 kHz、400 kHz和1 MHz的I2C速度。

四、硬件功能描述

4.1 原理圖

套件網(wǎng)頁(yè)上提供了原理圖文件，開(kāi)發(fā)者可按需查看。

4.2 硬件功能模塊

• XMC7200D：如前文所述，它是套件的核心，具備強(qiáng)大的處理能力和豐富的外設(shè)支持。
• M.2接口連接器：為XMC7200D添加無(wú)線(xiàn)電連接功能，支持多種M.2 E - key無(wú)線(xiàn)電模塊。WLAN接口為SDIO，Bluetooth?接口為UART，VBAT電源可根據(jù)模塊需求選擇3.3 V/3.6 V。
• PSoC? 5LP - 基于的KitProg3：用于對(duì)XMC7200D進(jìn)行編程和調(diào)試，通過(guò)USB連接器連接到PC，與XMC7200D的SWD和其他通信接口相連。
• 電源供應(yīng)系統(tǒng)：支持多種電源輸入，包括5V的板載USB Micro - B連接器和7V - 12V的外部電源（通過(guò)VIN插孔或兼容Arduino的盾牌）。電壓調(diào)節(jié)器可提供不同的電壓配置，如VBAT、VCC_M2、VDDIO1等。同時(shí)，還提供了電壓選擇和電流測(cè)量功能，方便開(kāi)發(fā)者進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。
• I/O接口：包括與Arduino Uno R3兼容的接口和XMC7200D的擴(kuò)展I/O接口。這些接口可用于連接各種外部設(shè)備，但部分引腳與板載外設(shè)復(fù)用，使用時(shí)可能需要進(jìn)行重新布線(xiàn)。
• CAN FD收發(fā)器：TLE9251V是高速CAN收發(fā)器，作為CAN控制器和物理總線(xiàn)介質(zhì)之間的接口，支持高達(dá)5 Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。
• 其他組件：如Quad SPI NOR閃存、LED、按鈕、晶體和振蕩器、以太網(wǎng)收發(fā)器和RJ45連接器、Digilent雙Pmod SMIF頭、電位器等，都為套件的功能擴(kuò)展和應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供了支持。

五、套件重新布線(xiàn)

在某些情況下，可能需要對(duì)套件進(jìn)行重新布線(xiàn)以滿(mǎn)足特定需求。例如，要使用Digilent雙Pmod SMIF頭接口，需移除或添加相應(yīng)的連接器和0 - 歐姆電阻；要選擇VDDIO2的不同電壓域，可通過(guò)電阻重新配置；使用UART接口時(shí)，也需要進(jìn)行特定的電阻組裝。

六、常見(jiàn)問(wèn)題解答

6.1 多電源源連接時(shí)的電壓處理

套件有兩種供電方式：KitProg3 Micro - B USB連接器和外部DC電源。每個(gè)電源的電壓通過(guò)ORing二極管提供給VCC_IN。

6.2 輸入電壓容差和過(guò)壓保護(hù)

USB Micro - B連接器的典型輸入電壓為4.5V - 5.5V，絕對(duì)最大值為5.5V；VIN連接器的典型輸入電壓為5V - 12V，絕對(duì)最大值為18V。套件沒(méi)有過(guò)壓保護(hù)功能。

6.3 電壓限制和外部接口驅(qū)動(dòng)

XMC7200D建議在3.3V或5V下供電，低于2.7V會(huì)導(dǎo)致芯片停止工作，因此不適合驅(qū)動(dòng)外部1.8V接口。

6.4 編程問(wèn)題

若無(wú)法對(duì)目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行編程，可檢查J10的跳線(xiàn)是否正確放置，確保沒(méi)有外部設(shè)備連接到外部編程頭，同時(shí)將KitProg3版本更新到最新。

6.5 外部編程/調(diào)試頭供電

默認(rèn)情況下，不能通過(guò)外部編程/調(diào)試頭J16和J17為套件供電，目標(biāo)MCU僅由板載穩(wěn)壓器供電。

七、總結(jié)

KIT_XMC72_EVK XMC7200評(píng)估套件為工業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)全面且強(qiáng)大的平臺(tái)。它集成了高性能的XMC7200D微控制器、豐富的外設(shè)和接口，支持多種通信協(xié)議和功能。通過(guò)KitProg3編程器/調(diào)試器和ModusToolbox?軟件，開(kāi)發(fā)者可以方便地進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)和調(diào)試。不過(guò)，在使用過(guò)程中，需要注意電壓選擇、重新布線(xiàn)等問(wèn)題。希望本文能幫助電子工程師們更好地了解和使用這款評(píng)估套件，開(kāi)發(fā)出更優(yōu)秀的工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品。

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