【摘要】：Kinetis系列微控制器是飛思卡爾公司于2010年下半年推出的基于ARM Cortex-M4內核的微控制器,是業(yè)內首款Cortex-M4內核芯片。Cortex-M4內核是ARM公司2009年下半年發(fā)布的最新的嵌入式內核。Cortex-M4面向數(shù)字信號控制市場,具有高效并且易于使用的控制和信號處理能力。 Kinetis系列微控制器內部集成UART、SLCD、TSI、USB、以太網(wǎng)和CAN等模塊,具有高精度的16位ADC和12位DAC。Kinetis微控制器的市場應用主要面向工業(yè)控制,應用領域包括電機控制、通訊、安防和加密等。由于飛思卡爾公司在2010年11月才提供Kinetis微控制器的樣片,所以現(xiàn)在Kinetis的學習資料和實例程序都很少。受飛思卡爾公司委托,蘇州大學飛思卡爾嵌入式研發(fā)中心承擔該芯片的先期研究應用任務。 本課題選擇Kinetis系列的K60N512芯片為實例,設計制作了一套Kinetis開發(fā)套件,包括K60N512核心板,Kinetis系列擴展板和Kinetis芯片調試器OSJTAG。在嵌入式構件思想指導下,本文實現(xiàn)了K60N512的常用模塊的驅動,并對模塊驅動進行了充分的驗證。本文移植了實時操作系統(tǒng)FreeRTOS,詳細分析了FreeRTOS的移植過程并對移植進行了測試,為實時操作系統(tǒng)在Kinetis芯片中的應用提供范例和參考。為了加快K60N512以太網(wǎng)編程,本文移植了開源的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧LwIP,詳細闡述LwIP移植和測試過程。 為了研究Kineits的網(wǎng)絡應用,同時也為了驗證本課題實現(xiàn)的軟硬件平臺,本文設計實現(xiàn)了基于嵌入式Web的短信貓。短信貓實現(xiàn)短信發(fā)送和接收,使用FreeRTOS調度任務,使用LwIP實現(xiàn)網(wǎng)絡通訊,同時移植Web服務器用于人機界面。本文實現(xiàn)的K60N512核心板、Kinetis系列擴展板、Kinetis調試器OSJTAG和模塊驅動程序已經計劃在2011年8月蘇州大學飛思卡爾大學計劃培訓中推廣。
【圖文】：

圖1-1 Cortex-M3內核框圖rtex-M3 的速度比 ARM7 快三分之一，功耗低四分之三，并且面積，利于將更多功能整合在更小的芯片尺寸中。Cortex-M3 Thumb-2 指令的 32 位哈佛微體系結構和系統(tǒng)外設，包括 Nestet Controller 和 Arbiter 總線。該技術方案在測試和實例應用中能：在 180nm 工藝下，芯片性能達 1.2DMIPS／MHz，時鐘z。 工 控 領 域 ， 用 戶 要 求 具 有 更 快 的 中 斷 速 度 ， Cortex-Maining 中斷技術，完全基于硬件進行中斷處理，最多可減少 ，在實際應用中可減少 70%中斷。目前已經面市的 Cortex-M3體的 STM32，流明諾瑞（已經被 TI 收購）的 LM3S，恩智浦的梅爾的 SAM3U 等。rtex-M4 內核

數(shù)字信號處理功能基于一系列 ARM Cortex-M 系列內核括：高性能 32 位內核，可達 1.25DMIPS/MHz；Thumb代碼密度和一個嵌套向量中斷控制器，能完成出色的中提供了一個可選的內存保護單元（MPU），提供低成本的的休眠狀態(tài)，以增加靈活性[11]。嵌入式開發(fā)者可以快速終端產品，具備最多的功能以及最低的功耗和尺寸。C 1-2。目前已經面市的 Cortex-M4 芯片有飛思卡爾的 Kin300。思路題著眼于 Kinetis 系列芯片在國內的推廣與應用，，設計了Kinetis 擴展板、Kinetis 調試器 OSJTAG 和各個模塊的軟件操作系統(tǒng) FreeRTOS 到 Kinetis 芯片上，為 Kinetis 的學習和研圖1-2 Cortex-M4內核框圖
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TP368.1

【引證文獻】

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1 蘇勇;嵌入式實時操作系統(tǒng)MQX應用框架研究[D];蘇州大學;2013年

本文編號：2642828