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平價、低功耗 MCU 評估板 – MAX32662EVKIT開箱實測

   

作者:陸向陽

一個創客或電子工程師要評估一顆MCU晶片是否合用,通常是先買一片該MCU晶片的評估板,板上已有基本的功效驗證電路,同時隨評估板也附帶提供相關的硬體零件或軟體工具,所以統稱為評估套件Evaluation Kit,簡稱EVKIT,本次開箱評測的是MAX32662EVKIT。

圖1 ADI MAX32662EVKit評估板

MAX32662定位、特色與應用領域

根據筆者自己的研究,MAX32662的定位應是ADI的新銳、平價、低功耗MCU。所謂新銳,是目前ADI官網129顆MCU中的32顆被標註為「建議用於新設計」的晶片;所謂平價,是ADI使用Cortex-M核心的MCU中,千顆批發價極低的一款,約2.88美元,僅有3顆比MAX32662更便宜,且其中已有2顆僅維持量產而非推薦用於新設計。

所謂低功耗,姑且不去查每顆MCU的TDP,MAX32662為MAX32系列中SRAM容量最少的,為80KB,SRAM是MCU中很耗電的一塊,較少容量的SRAM通常也意味著較低功耗。

MAX32662除了新、便宜、省電外,多數MAX32系列MCU採行Cortex-M4F核心,F意味著具備浮點運算器單元FPU,可程度性取代過往數位信號處理器DSP的功用,適合用於馬達控制、音訊處理等應用。

也因為MAX32662省電,所以很適合穿戴式電子、物聯網感測器節點等應用,以便有極長的電池使用時間、待機時間。此外MAX32662也具備CAN Bus,所以也適合用於汽車應用、工業控制應用。

功能規格、週邊支援介紹

筆者在DigiKey上購買MAX32662EVKit,主體當然是MAX32662 EV KIT REV B電路板,但也隨附一些零件,例如EH0071包裝內有5個跳線帽(Jumper),用來連接評估板上的一些接腳。不過評估板上已有些許跳線帽,因此EH0071所附算是備用,畢竟跳線帽容易弄丟。

圖2 EH0071隨附包

圖3 評估套件隨附包內的5個跳線帽(紅圈處)

評估板上之所以要有跳線帽,主要是一些接腳具有多重功效,一旦要變換功效時,原有評估板上的接線方式可能不適用,需要用跳線帽連接或斷開某些線路,才能將接腳用於其他功用。

舉例而言,評估板上已經連通一顆LED燈號(編號LED0),這樣要佔用一支I/O腳位(編號P0_14),若想將該腳位用於其他用途而不是用來控制LED燈號亮滅的話,可以把該線路的跳線帽(編號JP5)拔除,形同斷開原有的連接,如此就能重新規劃配置該接腳,其他依此類推。

另外也有一些跳線帽用於功能選擇,例如JP11用來選擇SWD、I2C的邏輯電壓準位,選擇3.3V或1.8V;或是要關閉、開啟某些功能,如JP1用於決定是否要讓MCU晶片引入參考電壓,裝上跳線帽表示要引入(Enable, EN),反之拔起跳線帽表示不引入。

或者,有些接腳可以用於電流偵測,拔起跳線帽後露出的兩個針腳就能用電流錶進行量測,因為MAX32662訴求低功耗應用,因此在評估階段即可能要量測運作時、待機時、休眠等不同狀態下的電流量。

其次是還有一片小片的電路板MAX32625PICO2,該電路板在整個套件內的角色是除錯器(Debugger,對岸稱為調適器),雖然相關說明表示該電路板也能用來評估MAX32625這顆MCU晶片,但此已屬附加價值。

圖4 評估套件隨附除錯器,且放置在精緻的小鐵盒內,並有接腳配置圖卡以及與評估板連接的排線(筆者已接上線路)

除上述外,其餘的小配件即MicroUSB纜線(評估板透過USB取得運作電力,同時也是UART通訊傳輸)、除錯板與評估板間的訊號排線(Serial Wire Debug, SWD)等,以筆者實際驗證為例,評估板在電腦上被識別為COM4,除錯板則為COM5,相關驗證的訊息主要透過COM4的UART輸出。

註1:接上除錯板後,電腦會識別出另一個新加入的磁碟機,這時可能提示要掃毒、要雲端備份等,這些提示訊息都請趕快按取消,以避免影響後續操作。

圖5 從「裝置管理員」檢視評估板(COM4)與除錯器(COM5)

圖6 評估板與除錯器連接,而後兩者均以USB埠與電腦連接

接著是評估板主體,評估板上有電源開關、重新開機鈕(SW1)等,並有基本的LED燈號與可自行定義用的測試按鈕(SW2),而特色性的連接則有一個128 x 128像素的彩色TFT LCD螢幕,是以SPI介面與MAX32662晶片連通。

評估板上其他的特色性連接如提供CAN Bus介面,或有SMA連接器可連接類比輸入等,或已提供即時時脈(Real-Time Clock, RTC)所需的32.768kHz時脈。此外,MAX32662上總計有21支I/O接腳,雖然評估板上已有些預先配置,但透過跳線帽的連接與斷開,21支接腳均有機會重新自由規劃運用。

開發環境介面與操作步驟

MAX32662EVKit的主要軟體開發環境為MSDK(Maxim Micro SDK),是以開放原始碼專案日蝕(Eclipse)為基礎所發展成,ADI將MSDK放置於GitHub上供各方使用,最新版本為2024年10月,ADI官方網站也有提供MSDK

近年來也有人習慣用VS Code(Visual Code)來開發,但必須額外安裝一些外掛(Plug-In,對岸稱為插件)及對應軟體(如編譯軟體、除錯軟體等)才能使用,相關的軟體ADI也放置於GitHub上。或者等待原廠或副廠推出以VS Code為基礎所發展成的新款軟體開發套件,如Arduino IDE 2便是如此。

MSDK有Windows、Mac、Linux版,有20MB下載後的線上連線安裝版,或是1.2GB的離線安裝版,筆者自身用Windows連線安裝。

圖7 安裝MSDK的過程

註2:Windows若提示該軟體發行商不明,不建議繼續安裝,請忽略此訊息,選擇繼續安裝。

註3:MSDK離線版似乎找不到若干對應檔案,會中途安裝失敗。

下載與安裝MSDK後則啟動MSDK,初期會詢問您希望的工作區(Workplace),即是指一個專門放開發專案檔案的目錄(資料夾),這點可接受預設,甚至勾選下次別再詢問。

接著建立起專案,選單程序為File > New > Analog Devices Microcontrollers,之後建立一個專案名稱,名稱任意取,如「Hello」,而後會出現專案組態畫面,在此處依序選MAX32662晶片、EvKit_V1評估板、Hello_World範例程式,以及MAX32625_PICO配接器。

圖8 由左而右三個紅框程序來建立一個新的MCU專案

圖9 專案選擇的組態,包含晶片、評估板、範例程式、配接器型態等

實作案例示範

上述已經先選擇了Hello_World的範例程式,嚴格而論這是所有MAX系列通用的範例程式,或許因為MAX32662是初階定位的MCU,故依據MSDK線上使用者說明,此MCU並沒有其專屬的特色範例程式,其範例程式均來自MAX系列MCU共通適用的範例程式。

圖10 與其他MAX系列晶片相比MAX32662沒有專屬範例程式,而是使用所有MAX系列晶片共通的範例程式

由於Hello_World與其他諸多範例程式都會從電腦上讀回EVKit板上的UART傳輸內容,所以電腦上還需要安裝PuTTY之類的串列傳輸監督軟體,相關安裝不在此贅描述。

開啟PuTTY後,如前述開發板為COM4,故選擇連線COM4,速率選擇115200,如此便可以看到Hello_World產生的訊息,如果訊息已經跑過去也不要緊,按一下RESET鈕程式就會再跑一次。Hello_World範例程式也能讓EVKit板子上的LED一明一滅,也有Blink範例程式的意味。

圖11 PuTTY組態配置選擇與評估板對應的COM4,速度選擇115200,然後按Open

圖12 Hello_World範例程式最先顯示Hello World!字樣,而後不斷輸出計數值,若按Reset鈕就會重新顯示字樣與重新計數

接著筆者也跑了一下名為Demo的展示範例程序,一樣會在PuTTY畫面中有資訊顯示,然後筆者也跑了一下CoreMark範例程式(CoreMark是由EEMBC發起、定義的嵌入式MCU/MPU效能測試基準),PuTTY畫面便會顯示測試結果的訊息,分數是230分,並且也顯示偵測到的相關狀態,如記憶體配置為靜態(MCU通常為靜態,通常要處理器才具備記憶體管理單元,從而讓記憶體配置變成動態)。

圖13 Demo範例程式會顯示時間,因尚未設定故從000:00:00開始計算

圖14 CoreMark範例程式執行完後輸出的訊息畫面

結語

最後,MAX32662EVKit既是適合穿戴式、物聯網、車用、工業控制等的MCU評估板,且其平價性、簡易性等特點,也很適合扮演初接觸MAX系列MCU開發的學習板。透過此次開箱與初步試煉,相信將有更多電子嗜好者、創客會想嘗試MAX系列MCU。


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關於ADI

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI) 為全球領先的半導體公司,致力於在現實世界與數位世界之間搭起橋樑,以實現智慧邊緣領域的突破性創新。ADI提供結合類比、數位、AI和軟體技術的解決方案,以積極因應氣候變遷挑戰,建立人與世界萬物的可靠互聯,並推動自動化與機器人、汽車、醫療保健、能源與資料中心等領域的持續發展。ADI 2025會計年度營收超過110億美元,並協助創新者不斷超越一切可能。更多資訊請瀏覽www.analog.com

陸向陽

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Author: 陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。

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