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与Atmel D21/R21 相遇、相识、相知(下)——Atmel SAM R21 Xplained Pro 开发板实战演练

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  • 日期: 2015-07-13
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与Atmel D21/R21 相遇、相识、相知(下)——Atmel SAM R21 Xplained Pro 开发板实战演练

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Atmel SAM R21 Xplained Pro 实战演练 与 Atmel SAM D21R21 的相遇相识相知 下 Atmel SAM R21 Xplained Pro 实战演练 1 Atmel SAM R21 优势整合,精芯构造 Atmel SAM R21 Xplained Pro 实战演练 序 爱特梅尔在我的印象里是一家传奇的公司,在整个芯片产业周期里留下了很多传奇的经典产品 AVR 目前仍然是 Atmel 八位单片机的主力, 一直都是一款全球很受欢迎的产品, 在很多的应用当 中比如, 处理性能需求较低的电灯或门禁等 AVR 仍然是很好的选择 爱特梅尔的其他优秀产品 ARM7 系列 AT91SAM7Sxx,ARM9 系列 AT91SAM9xx 都是相当经 典的产品,直到今天在控制领域仍占据一席之地 近几年 ARM 推出的 CortexM 系列可以说足足让 MCU 的市场重新洗牌,越来越多的厂家投向 ARM 的怀抱,当然爱特梅尔也不落后 如今已经拥有 M0M3M4M7 等多个产品线的新产品,继承爱 特梅尔以往 MCU 优秀的外设和经验,这些新品总是让人眼前一亮 爱特梅尔除......

Atmel SAM R21 Xplained Pro 实战演练 与 Atmel SAM D21/R21 的相遇、相识、相知 ( 下 ) ——Atmel SAM R21 Xplained Pro 实战演练 1 Atmel SAM R21 优势整合,精“芯”构造 Atmel SAM R21 Xplained Pro 实战演练 序 爱特梅尔在我的印象里是一家传奇的公司,在整个芯片产业周期里留下了很多传奇的经典产品。 AVR 目前仍然是 Atmel 八位单片机的主力, 一直都是一款全球很受欢迎的产品, 在很多的应用当 中(比如, 处理性能需求较低的电灯或门禁等) AVR 仍然是很好的选择。 爱特梅尔的其他优秀产品 ARM7 系列 AT91SAM7Sxx,ARM9 系列 AT91SAM9xx 都是相当经 典的产品,直到今天在控制领域仍占据一席之地。 近几年 ARM 推出的 Cortex-M 系列可以说足足让 MCU 的市场重新洗牌,越来越多的厂家投向 ARM 的怀抱,当然爱特梅尔也不落后 , 如今已经拥有 M0/M3/M4/M7 等多个产品线的新产品,继承爱 特梅尔以往 MCU 优秀的外设和经验,这些新品总是让人眼前一亮。 爱特梅尔除了这些优秀的 MCU/MPU 之外还有很多优秀的产品线,爱特梅尔是最早推出 IEEE- 802.15.4 无线芯片的厂商之一。伴随着 IEEE-802.15.4 标准的发展和更新依次出现过多个产品型号 AT86RF230/AT86RF231/AT86RF233 这些都是 2.4G 频段的无线芯片。目前最新的功能最完善的, 性能最佳的,经受市场考验的型号是 AT86RF233 之前那些可以说是过度产品,这是爱特梅尔一贯做 事的风格。 当然爱特梅尔也是全球第一家推出 700/800/900M 频段的 IEEE-802.15.4 无线芯片 AT86RF212, 号称可以传输 6 公里。 2009 年爱特梅尔收购 MeshNetics-ZigBee 知识产权,收购包括 BitCloud TM ZigBee PRO 软 件和 ZigBit TM 无线模块。通过此次收购,爱特梅尔现可为面向呈爆炸性增长的 ZigBee 无线市场的电 子设备制造商提供业界最全面的无线解决方案。 这次有幸成为 SAM-R21-Xplained-Pro 评估套件的试用者之一,主芯片 ATSAMR21G18A 是 一颗 SOC 解决方案,集成 SAMD21 和 AT86RF233。在如今物联网风生水起的年代,这种性能优越、 性价比高的 SOC 无线芯片肯定会被越来越多的工程师知道并设计到产品中。这种芯片定位市场很准确, 主要面向 SOC 的 ZigBee/6LowPAN 应用领域,ZigBee 这个自然有官方开发好的 ZigBit 协议栈。 如今微软都开始免费了,要不是这些年被 linux/android 的打击,估计也很难做到免费。从谷歌收 购 nest 后部署 threadgroup 来看未来很可能是 6LowPAN 一统天下。 爱特梅尔在无线传感网开源界耕耘多年,积累了很多优秀的资源和高校科研话题,比如 TinyOS/ Contiki 等基本上第一次都是被在爱特梅尔的 MCU+RADIO 的平台上实现。 考虑到如今 ARM 生态圈被更多的工程师接受,这款 SOC 芯片内置的 SAMD21 采用的是 ARM 公司 M0 内核。相信这颗无线 SOC 会被市场所接受,没有任何拒绝使用的理由,内置性能最优越的无 线芯片,采用 M0 内核生态圈完整,同时供应独立的无线收发器 AT86RF233 让设计更自由。 很幸运最近能试用 R21 的开发套件,目前已经能运行 contiki 了,关于移植的细节后面要好好的说说, 涉及的外设还是挺多的,基本上需要结合数据手册和官方的 drivers 下面的 quickstart 就能搞定了。 这次我选择的开发环境是 IAR 而并非官方的 AtmelStudio,原因只是因为这个项目有点复杂,还 是用自己熟悉的开发环境好一些。不过 AtmelStudio 还是相当不错的一款 IDE 了,可以说是后面的一 种趋势吧,基本上和开源界的 Eclipse 很像。当然不止是 IDE 了,还有集成的 AFS 开发框架,真的 很不错,里面包含的各种插件,开发者基本上不需要太关心如何去关联这些第三方的软件包。直接在 02 Atmel SAM R21 优势整合,精“芯”构造 Atmel SAM R21 Xplained Pro 实战演练 AtmelStudio 中使用可视化的方式就能够把这些软件包包含到自己的项目中。我认为这在将来一定是一 个趋势也是一种必然,当然了很有可能是 arm 的 mbed 或者是 atmel 的 arduino 触发的一种新的开发 趋势。 说完 IDE 继续说 AFS 软件构架包,这是一个好东西,可以说是必不可少的开发利器,基本上支持 atmel 全系列的 mcu 产品和 demo 板子。说到板子还想提一下板子上自带的 CMSIS-DAP 的调试器 可以说也是未来的一个趋势,在老外眼里没有什么山寨的 jlink/ulink,这些对他们来说是很奢侈的。当 然 IAR/MDK 这些都是一样的,渐渐的中国这几年也会有这种保护知识产权的趋势,这种板载的调试器 可以说以后是必不可少的东西。基本上现在所有的官方的评估板都有这种支持。 继续说 afs,最好还是打开它的目录看一下,东西有点多,根目录下有针对不同 mcu 的目录基本上 是和外设相关的,还有两个 common 的目录里面都是一些通用的东西,比如延时函数,stdio,一些相 关的服务等。 重点看一下 thirdpart,这玩意很多厂家都有的最早接触的是 ti 的开发包中的,印象比较深刻的是有 freertos,这也会是一个趋势,更多的人会去使用这种开源的 os 而不仅仅局限于 ucos 这种。 我想把 ATSAMR21G18A 介绍给您,可惜文字有限,还是让 EE 的网友一同带你领略一下它的魅 力吧。              Atmel R21 无线 DIY 设计大赛一等奖获得者  lyzhangxiang 03 Atmel SAM R21 优势整合,精“芯”构造 Atmel SAM R21 Xplained Pro 实战演练 目录 序 ......................................................................................................................................02 第一章 初识,Atmel SAM R21开发板简介 ............................................................06 1.1 综述 .....................................................................................................................................................06 1.2 Atmel SAM R21 Xplained硬件分析 ..........................................................................................09 第二章 牛刀小试 Atmel SAM R21 Xplained例程与测试 ....................................20 2.1 Atmel SAM R21 Xplained基础例程演示 ...................................................................................20 2.2 Atmel SAM R21 Xplained 串口透传测试 .................................................................................24 2.3 Atmel SAM R21 Xplained WSNdemo的测试 ........................................................................25 2.4 Atmel SAM R21 Xplained 比较器测试 ......................................................................................34 2.5 Atmel SAM R21 Xplained ADC的使用 .....................................................................................37 第三章 实战演练 基于Atmel SAM R21 Xplained的DIY设计 .............................39 3.1 基于zigbee的ZLL灯光控制系统 ....................................................................................................39 3.1.1 设计综述 ...................................................................................................................................39 3.1.2 设计详解之Peer2Peer项目添加OLED显示功能 ...............................................................41 3.1.3 设计详解之OLED显示无线接收到数据 ..............................................................................45 3.1.4 设计详解之Peer2Peer项目添加SERCOM (i2c)TWI ......................................................48 3.1.5 设计详解之跑ZLLDemo .......................................................................................................52 3.1.6 设计详解之(ZLLDEMO+SLRemote)步步入门 .................................................................55 3.1.7 设计详解之解决ZLLDEMO例程中UART发送而LED0没输出问题 ...............................58 3.1.8 设计详解之ZLLDEMO+(colorSceneRemote)场景遥控器硬件搭建 .....................61 3.1.9 设计详解之场景遥控增加OLED功能程序 .........................................................................63 3.2基于Atmel SAM R21 Xplained的超市手写价格标签 ...............................................................66 3.2.1 综述 ...........................................................................................................................................66 3.2.2 设计详解之闪起那骚亮的小黄灯 .........................................................................................71 3.2.3 设计详解之SERCOM!SERCOM!....................................................................................75 3.2.4 设计详解之 使用SPI驱动微雪LCD .......................................................................................79 3.2.5 设计详解之时钟、SPI和触摸 ................................................................................................85 3.2.6 设计详解之简单了解ZigBee ...............................................................................................90 3.2.7 设计详解之LWMESH-WSNDEMO应用实验 ...................................................................94 04 Atmel SAM R21 优势整合,精“芯”构造 Atmel SAM R21 Xplained Pro 实战演练 3.2.8 设计详解之LWMESH手写的优化 ........................................................................................99 3.2.9 设计详解之超市手写标签毛胚功能货 ..............................................................................101 3.3 基于Atmel SAM R21 Xplained的家庭鱼缸和植物看护系统 ..............................................104 3.4 基于Atmel SAM R21 Xplained的自行车伴侣 ........................................................................115 3.5 基于SAM R21的6LoWPAN低功耗网络平台研究 ..................................................................127 3.5.1 综述 .........................................................................................................................................127 3.5.2 设计详解之 初步接触 ...........................................................................................................142 3.5.3 设计详解之Contiki-OS移植篇 ...........................................................................................144 3.5.4 设计详解之6lowpan网络单播/多播测试 .........................................................................152 3.5.5 设计详解之边界路由器RPL-BORDER-ROUTER ............................................................156 3.5.6 设计详解之RPL Simple-WebServer ...............................................................................159 3.5.7 设计详解之openwrt网关准备 ...........................................................................................162 3.5.8 设计详解之添加GPU ............................................................................................................167 3.5.9 设计详解之GPU运行 ............................................................................................................172 3.5.10 设计详解之 6LoWPAN之应用层CoAP协议 .................................................................180 3.5.11 小结 基于SAM R21的6LoWPAN低功耗网络平台研究 ..............................................188 附录一 关于Atmel SAM R21 Xplained的相关资源 ........................................... 196 附录二 鸣谢及版权声明 ............................................................................................. 197 05 Atmel SAM R21 优势整合,精“芯”构造
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