探索DK-45605與DK-45686 SmartMotion開發(fā)平臺的硬件魅力

在當今的電子世界里，傳感器技術的飛速發(fā)展為我們帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。作為電子工程師，我們常常需要尋找高效、可靠的開發(fā)平臺來實現(xiàn)各種創(chuàng)新應用。今天，就讓我們一起來深入了解一下InvenSense的DK-45605與DK-45686 SmartMotion開發(fā)平臺（Ver. I），看看它們究竟有哪些獨特之處。

文件下載：TDK InvenSense DK-45686 開發(fā)工具.pdf

平臺概述

TDK SmartMotion平臺Ver. I是一個專門為TDK InvenSense運動傳感器設備打造的綜合性開發(fā)系統(tǒng)。它圍繞Microchip SAMG55 MCU設計，為客戶提供了一個快速評估和開發(fā)基于InvenSense傳感器解決方案的理想環(huán)境。這個平臺集成了板載嵌入式調試器，無需外部工具就能對SAMG55 MCU進行編程和調試，大大提高了開發(fā)效率。

同時，該平臺還配備了必要的軟件，包括InvenSense MotionLink這個基于GUI的開發(fā)工具，以及用于InvenSense運動傳感器的嵌入式運動驅動程序（eMD）。eMD包含了一組API，可以對平臺的各個方面進行配置，比如運動傳感器的參數(shù)（如滿量程范圍FSR、輸出數(shù)據(jù)速率ODR）、信號重定向到專用引腳、傳感器低通濾波器截止頻率或報警位檢查等。而MotionLink則可以幫助我們捕獲和可視化運動傳感器的數(shù)據(jù)，讓我們更直觀地了解傳感器的工作狀態(tài)。

此外，這個平臺支持Atmel Studio，并且與Microchip Xplained Pro擴展板兼容。Xplained Pro擴展系列評估套件提供了額外的外設，可以擴展開發(fā)板的功能，方便我們進行客戶設計的開發(fā)。

平臺特性

特性概述

集成TDK InvenSense運動傳感器：為我們提供了高精度的運動數(shù)據(jù)采集能力。
支持帶插入式子板（DB）的磁傳感器：增加了平臺的擴展性和應用范圍。
Microchip SAMG55微控制器：擁有512 KB Flash，為數(shù)據(jù)存儲和程序運行提供了充足的空間。
板載嵌入式調試器（EDBG）：方便進行編程和調試，無需額外的外部工具。
內置FTDI USB轉UART 接口：實現(xiàn)了快速的運動傳感器數(shù)據(jù)傳輸。
USB連接器：用于主機接口，可進行軟件調試和數(shù)據(jù)記錄。
通過USB供電：簡化了電源供應，提高了使用的便利性。

平臺應用

TDK SmartMotion平臺Ver. I不僅是一個硬件單元，更是一個支持多種不同應用開發(fā)的平臺。它可以用于TDK傳感器產品的評估和算法軟件開發(fā)，為我們在不同領域的創(chuàng)新應用提供了有力支持。

傳感器與開發(fā)套件

該平臺支持多種類型的TDK IMU和壓力傳感器，基于這個平臺的開發(fā)套件（DKs）主要有DK-45605和DK-45686。

DK-45605

DK-45605是TDK IMU ICM-45605的開發(fā)套件。ICM-45605是一款高性能的6軸MEMS MotionTracking設備，它具有可配置的主機接口，支持I3C、I2C和SPI串行通信，以及用于連接外部傳感器的I2C主模式接口。該設備還具備高達8K字節(jié)的FIFO和2個可編程中斷，為我們的數(shù)據(jù)處理和控制提供了更多的靈活性。如果想了解該傳感器的詳細信息，可以參考ICM-45605的數(shù)據(jù)手冊。

DK-45686

DK-45686則是TDK IMU ICM-45686的開發(fā)套件。ICM-45686是一款高性能的雙接口（UI + AUX）6軸MEMS MotionTracking設備，同樣具有可配置的主機接口，支持I3C、I3CSM、I2C和SPI串行通信。此外，它還擁有一個支持SPI從模式的AUX接口，可用于連接OIS控制器，或者支持I2C主模式以連接外部傳感器。該設備也具備高達8K字節(jié)的FIFO和2個可編程中斷。詳細信息可參考ICM-45686的數(shù)據(jù)手冊。

需要注意的是，這些DK板僅適用于在室溫下進行基本的傳感器產品評估和軟件開發(fā)，不能在其他溫度下使用。如果需要在產品數(shù)據(jù)手冊規(guī)定的溫度范圍內進行傳感器評估或特性測試，需要從TDK FAE或銷售聯(lián)系人處獲取評估板（EVB）。

系統(tǒng)設計

系統(tǒng)框圖

板載的EDBG MCU AT32UC3A4256HHB - C1UR允許我們在不使用外部工具的情況下對主MCU SAMG55進行調試、跟蹤和編程。通過系統(tǒng)框圖，我們可以更清晰地了解整個系統(tǒng)的架構和各個組件之間的連接關系。

主MCU SAMG55資源分配

主MCU SAMG55的資源分配對于系統(tǒng)的正常運行至關重要。以下是一些主要資源的使用情況：	SAMG55資源	使用情況
UART 0 (PA9/10/25/26)	默認情況下，UARTO連接到FTDI輸入。在J200上使用Extension - 1的情況下，可以通過跳線J3斷開UARTO與FTDI的連接。
TW6(I2C) (PB8/9)	用于通過CN2連接外部傳感器的主I2C線。
SPI5 (PA11/12/13/14)	SPI5主設備連接到TDK IMU傳感器，板載IMU傳感器的/CS = PNCSO。
GPIO (INTs) PA17/18/20/30和PB15	這些GPIO用于傳感器中斷輸入和其他智能功能，具體可參考系統(tǒng)框圖中的表格。
TW4(I2C)	主IC與EDBG MCU從I2C進行通信。
UART6	用于EDBG DGI - UART接口。
UART7	用于EDBG CDC - UART接口。

連接器

TDK SmartMotion平臺Ver. I的連接器和引腳頭都有明確的名稱和功能描述，方便我們進行連接和使用。以下是一些主要連接器的信息：	連接器名稱	連接器參考編號
其他傳感器DB	CN2/CN3	用于磁傳感器的子板連接器，僅用于PC接口。
FTDI USB	CN6	用于FTDI USB轉串行UART接口的USB連接器。
EDBG LEDS	D500/D501	EDBG指示燈，D500為綠色，D501為黃色。
傳感器I2C選擇	I1	選擇主機PC連接，用于IM傳感器和其他傳感器。
電源源選擇	J2	開發(fā)板電源源選擇。
VDDIO電壓選擇	J3	選擇VDDIO的電壓級別（3.3V、1.8V和1.2V）。
測試引腳	J4	數(shù)字信號測試引腳。
SAMG55 USB	J301	MCU SAM G55的USB連接器。
EDBG USB	J500	EDBG MCU的USB連接器。
用戶按鈕	SW300	用戶按鈕連接到MCU GPIO，功能由用戶定義。
復位按鈕	SW301	復位按鈕：用于目標MCU和EDBG MCU的硬件復位。

跳線設置

跳線設置對于系統(tǒng)的配置和功能實現(xiàn)也非常重要。以下是一些主要跳線的說明：	跳線	描述
J1	用于選擇哪個傳感器將連接到SAMG55主I2C。只允許兩個跳線短路。引腳1/2和3/4上的跳線短路：IMU傳感器主I2C連接到SAMG55 I2C主設備；引腳5/6和7/8上的跳線短路：其他傳感器I2C連接到SAMG55 I2C主設備，此時TDK IMU傳感器連接到SAMG55 SPI主設備。
J2	用于開發(fā)板電源源選擇，只允許一個跳線短路。引腳1/2上的跳線短路：開發(fā)板電源來自J500上的EDBG USB；引腳3/4上的跳線短路：開發(fā)板電源來自CN6上的FTDI USB；引腳5/6上的跳線短路：開發(fā)板電源來自J301上的SAMG55 USB。
J3	用于系統(tǒng)VDDIO電平選擇。引腳1/2上的跳線短路：VDDIO = 3.3V；引腳3/2上的跳線短路：VDDIO = 1.8V；引腳4/2上的跳線短路：VDDIO = 1.2V。
J4	有數(shù)字信號作為測試點。引腳1：SPI/CS；引腳2：SPI SCLK，I2C SCL；引腳3：SPI MOSI，I2C SDA；引腳4：SPI MISO，I2C AD0；引腳5：INT1；引腳6：INT2；引腳7：GND。