Freescale Semiconductor to wywodzący się ze struktur firmy Motorola jeden z najbardziej wpływowych producentów półprzewodników, który od 2015 roku jest częścią NXP Semiconductors. Podobnie jak Raspberry Pi Foundation specjaliści z Freescale Semiconductor również wprowadzili na rynek własne rozwiązania techniczne umożliwiające tworzenie systemów wbudowanych. Jednym z produktów do realizacji takich zadań jest Freedom Freescale – niewielka płytka rozwojowa o niskim poborze energii i bardzo korzystnej cenie. Stanowi ona zintegrowane narzędzie przeznaczone do szybkiego prototypowania projektów elektronicznych bazujących na mikrokontrolerach. Prezentowana w niniejszym artykule kolejna odsłona tej płytki – KL62Z – jest jedną z pierwszych bazujących na mikrokontrolerze Cortex-M0+, zaprojektowanym w architekturze ARM. Przystępna cena oraz bogate wyposażenie w układy peryferyjne umożliwiają uniwersalne wykorzystanie płytki Freedom do realizacji wielu ciekawych projektów embedded, takich jak np. centrala alarmowa, robot jeżdżący, jak również sterownik automatyki oświetlenia w mieszkaniu.
Freedom Freescale – wolność w prototypowaniu elektroniki
Mała platforma rozwojowa Freedom Freescale to spełnienie oczekiwań wielu majsterkowiczów, którzy zajmują się elektroniką zarówno hobbystycznie, jak i profesjonalnie oraz potrzebują prostego narzędzia, na podstawie którego mogą prototypować oraz rozwijać swoje pomysły na urządzenia elektroniczne. Przystępna cena, praktyczne elementy funkcjonalne wbudowane w płytkę PCB, łatwa obsługa, mikrokontroler ARM Cortex-M0+ firmy Kinetis L oraz bardzo dobre wsparcie techniczne od producenta i innych użytkowników to największe walory przemawiające za wybraniem płytki Freedom Freescale jako fundamentu pod budowę inteligentnych urządzeń. Producent dostarcza także darmowe oprogramowanie w postaci środowiska programistycznego Code Warrior.
Prekursor wśród platform embedded z mikrokontrolerami ARM
Najważniejszym elementem obecnym na płytce od Freescale jest układ scalony Kinetis L MKL26Z128VLH4. Stanowi on mikrokontroler zaprojektowany zgodnie z architekturą ARM wykorzystujący pojedynczy rdzeń Cortex-M0+. Maksymalna częstotliwość zegara mikrokontrolera wynosi 48 MHz. Podobnie jak znane z Arduino mikrokontrolery AVR Atmega najważniejszy układ scalony na płytce Freedom jest wyposażony w pokładowe sekcje pamięci FLASH oraz RAM o pojemności odpowiednio 128 kB i 16 kB, które są niezbędne do magazynowania informacji dotyczących instrukcji zawartych w kodzie programu, wykonywanych przez mikrokontroler. Do wyprowadzeń mikrokontrolera doprowadzone są ścieżki, które na płytce PCB są połączone z portami GPIO, których rozmieszczenie jest kompatybilne z ekosystemem Arduino, dzięki czemu do płytki Freedom użytkownik może podłączyć nakładki rozszerzeniowe Arduino Shield. Pamięć FLASH wbudowana w mikrokontroler jest programowana poprzez złącze interfejsu komunikacyjnego OpenSDA, który obsługuje programator i debugger. Pośród układów peryferyjnych mikrokontrolera MKL26Z128VLH4 znajdują się m.in. 12- i 16-bitowe przetworniki analogowo-cyfrowe, 12-bitowy przetwornik cyfrowo-analogowy, moduł bezpośredniego dostępu do pamięci (DMA), sterownik klawiatury dotykowej, timery i liczniki do obsługi przerwań i generowania sygnału PWM do sterowania serwomechanizmami, a także standardowe interfejsy transmisji szeregowej, tj. UART, SPI i I2C, które można spotkać również w płytkach Arduino i Raspberry Pi. Również funkcjonalnym osprzętem płytki Freescale są złącza USB, dioda LED RGB, pojemnościowy suwak dotykowy, czujnik natężenia światła, 6-osiowy czujnik MEMS do pomiaru przyspieszenia i pola magnetycznego oraz dwa programowalne przyciski typu tact switch. Płytka może być zasilana niezależnie z baterii lub z portu USB. Aby podłączyć płytkę Freescale do komputera, potrzebny jest przewód USB zakończony wtykiem typu USB mini-B.