Freescale TWR-MCF51QM

Отличный выбор! TWR-MCF51QM — это демонстрационная/оценочная плата (Tower System Module) от Freescale (ныне NXP Semiconductors) для микроконтроллера семейства MCF51QM.

Описание

TWR-MCF51QM — это модуль в составе модульной системы разработки Freescale Tower System. Эта система позволяет разработчикам комбинировать различные платы (процессорные, сенсорные, интерфейсные, силовые) в единую стеку, что значительно ускоряет прототипирование и оценку.

Основное назначение платы TWR-MCF51QM — демонстрация возможностей и упрощение начала разработки на 32-битном микроконтроллере MCF51QM128 семейства ColdFire V1. Это семейство оптимизировано для применений в беспроводной связи, особенно для стеков протоколов Zigbee, а также для общих встраиваемых задач, требующих USB, большого объема памяти и низкого энергопотребления.

Ключевые особенности платы:

• Готовая среда для оценки: Плата содержит все необходимое для запуска МК: цепи питания, отладчик (OSJTAG), базовые интерфейсы для подключения к ПК.
• Интеграция с Tower System: Имеет разъемы для подключения к вертикальной "башне" (Tower), что позволяет легко добавлять функциональность (TWR-SER, TWR-LCD, TWR-ACCEL, TWR-PROTO и др.).
• Фокус на беспроводные технологии: На плате установлен разъем для подключения RF-модулей (например, TWR-MC1323x для Zigbee), что делает ее идеальной для разработки беспроводных устройств.
• Простота использования: Позволяет программировать, отлаживать и оценивать производительность МК без необходимости создания собственной макетной платы.

Технические характеристики

1. Основной микроконтроллер:

• Модель: MCF51QM128VLH
• Архитектура: 32-бит ColdFire V1, работающий на частоте до 50.33 МГц.
• Память:
  • 128 КБ флэш-памяти
  • 16 КБ оперативной памяти (SRAM)
• Встроенные периферийные модули:
  • Модуль USB 2.0 Full-Speed (Device/OTG/Host с интегрированным PHY).
  • Модуль Zigbee™-совместимого MAC (ZMAC) для работы с беспроводными стеком протоколов.
  • 2 x UART (SCI), 2 x SPI, I²C.
  • 16-канальный 12-битный АЦП.
  • 2-канальный 6-битный ЦАП.
  • Модуль для прямого управления ЖК-дисплеем (до 4х40 сегментов).
  • Таймеры (PIT, PWM, RTC, COP).
• Напряжение питания: 2.7В - 5.5В.

2. Плата TWR-MCF51QM:

• Отладчик: Встроенный интерфейс OSJTAG (Open Source JTAG) для программирования и отладки через USB.
• Питание: Может получать питание через USB-порт отладчика, от разъема Tower или от внешнего источника.
• Разъемы:
  • Tower-разъемы (первичный и вторичный) для интеграции в систему.
  • USB-порт типа Mini-B для подключения к ПК (через встроенный отладчик).
  • USB-порт типа Micro-B (выход от МК MCF51QM) для работы с USB-устройством/хостом.
  • Разъем для RF-модуля (совместим с TWR-MC1323x).
  • Разъемы для вывода GPIO, аналоговых сигналов и т.д.
• Индикаторы: Светодиоды питания, состояния МК, пользовательские светодиоды.
• Кнопки: Кнопка сброса, пользовательская кнопка.
• Габариты: Стандартный форм-фактор модуля Tower System.

Парт-номера (Part Numbers)

1. TWR-MCF51QM — основной парт-номер самой оценочной платы.
2. MCF51QM128VLH — парт-номер целевого микроконтроллера, установленного на плате.
3. TWR-MC1323x (например, TWR-MC13233) — парт-номер совместимого RF-модуля для добавления беспроводной функциональности (Zigbee, 802.15.4).

Совместимые и альтернативные модели

1. В рамках системы Tower System (совместимые модули для расширения):

• TWR-ELEV — Подъемный модуль (переходник) для соединения двух плат в стеку.
• TWR-PROTO — Модуль с макетной площадкой для создания собственных схем.
• TWR-LCD — Модуль с графическим ЖК-дисплеем.
• TWR-SER — Модуль с преобразователями интерфейсов (RS-232, RS-485, CAN).
• TWR-ACCEL — Модуль с акселерометром и датчиками давления/температуры.
• TWR-MC1323x — Радиомодули для Zigbee/802.15.4.

2. Совместимые микроконтроллеры (альтернативы/аналоги в том же семействе):

• MCF51QM64 — Младшая модель с 64 КБ флэш-памяти.
• MCF51QM32 — Младшая модель с 32 КБ флэш-памяти.
• Семейство MCF51JE — Очень близкое семейство ColdFire V1 с Ethernet (10/100) вместо ZMAC, также поддерживаемое в Tower System (плата TWR-MCF51JE).

3. Современные аналоги от NXP (на смену ColdFire V1): Семейство ColdFire V1 считается устаревшим (End-of-Life). NXP активно продвигает архитектуру ARM Cortex-M в качестве замены.

• Kinetis K, L, M, W Series — Основная современная линейка 32-битных МК NXP на ядрах Cortex-M. Для замены MCF51QM с фокусом на беспроводную связь и USB можно рассматривать:
  • Серию Kinetis KW (например, MKWxx) — с интегрированными радиочастотами для Zigbee/Thread/BLE.
  • Серию Kinetis K (например, с USB и большим объемом памяти).
• Оценочные платы: Вместо Tower System сейчас используется экосистема FRDM (Freedom Board) и более продвинутые платы LPCXpresso и Kinetis SDK. Для беспроводных решений есть платы, совместимые со стандартом Arduino, например, FRDM-KW41Z.

Вывод

TWR-MCF51QM — это специализированная оценочная плата для работы с микроконтроллерами Freescale ColdFire V1, обладающими уникальным набором периферии (USB + аппаратный MAC для Zigbee). Она идеально подходила для разработки беспроводных устройств на Zigbee. Однако, учитывая, что семейство ColdFire V1 снято с производства, для новых проектов рекомендуется рассматривать современные аналоги NXP на ядрах ARM Cortex-M, такие как серии Kinetis KW или LPC.