TDK SmartMotion Platform Ver. I硬件用戶指南解讀
在當今的電子設計領域,高效且功能強大的開發(fā)平臺對于傳感器和算法軟件的開發(fā)至關重要。TDK的SmartMotion Platform Ver. I就是這樣一個值得關注的平臺,下面將詳細介紹其相關特性和使用要點。
文件下載:TDK InvenSense 用于ICM-45686 IMU的EV_ICM-45686評估板.pdf
一、平臺概述
TDK SmartMotion Platform Ver. I是一個針對TDK InvenSense運動傳感器設備的綜合開發(fā)系統(tǒng)。它圍繞Microchip SAMG55 MCU進行設計,用戶可以利用該平臺快速評估和開發(fā)基于InvenSense傳感器的解決方案。其一大亮點是集成了板載嵌入式調試器(EDBG),這意味著在對SAMG55 MCU進行編程或調試時無需外部工具。
此外,該平臺還配備了必要的軟件,如InvenSense MotionLink和嵌入式運動驅動程序(eMD)。MotionLink是一個基于GUI的開發(fā)工具,可用于捕獲和可視化運動傳感器的數(shù)據(jù);eMD則包含了一組API,用于配置平臺的各個方面,包括運動傳感器的參數(shù),如滿量程范圍(FSR)、輸出數(shù)據(jù)速率(ODR)、信號重定向到專用引腳、傳感器低通濾波器截止或報警位檢查等。同時,平臺支持Atmel Studio,并與Microchip Xplained Pro擴展板兼容,Xplained Pro擴展系列評估套件可提供額外的外設,以擴展板卡的功能,簡化客戶設計的開發(fā)。
二、平臺特點與概述
2.1 特點概述
- 集成傳感器:集成了TDK InvenSense運動傳感器,還支持通過插入子板(DB)連接磁傳感器。
- 強大的微控制器:采用Microchip SAMG55微控制器,擁有512 KB Flash。
- 調試與數(shù)據(jù)傳輸便利:板載嵌入式調試器(EDBG)可用于編程和調試,內(nèi)置FTDI USB到UART接口,實現(xiàn)快速的運動傳感器數(shù)據(jù)傳輸。
- 多種接口與供電方式:配備USB連接器,用于主機與軟件調試和數(shù)據(jù)記錄的接口,同時可通過USB為板卡供電。
2.2 平臺概述
TDK SmartMotion Platform Ver. I是一個用于TDK傳感器產(chǎn)品評估和算法軟件開發(fā)的硬件單元,可支持多種不同的應用開發(fā)。
2.3 硬件用戶指南
該平臺與Microchip的SAM G55 Xplained Pro兼容,Atmel Xplained Pro用戶指南的鏈接為:http://www.atmel.com/Images/Atmel - 42389 - SAM - G55 - Xplained - Pro_User - Guide.pdf
三、傳感器與開發(fā)套件
| 平臺支持多種類型的TDK IMU和壓力傳感器,基于該平臺的開發(fā)套件(DK)如下: | # | DK PART NUMBER | SUPPORTED SENSOR | SMT IN |
|---|---|---|---|---|
| 1 | DK - 45605 | ICM - 45605 | U1 | |
| 2 | DK - 45686 | ICM - 45686 | U1 |
3.1 DK - 45605
DK - 45605是TDK IMU ICM - 45605的開發(fā)套件。ICM - 45605是一款高性能的6軸MEMS MotionTracking設備,具有可配置的主機接口,支持I3C、I2C和SPI串行通信,以及用于連接外部傳感器的I2C主模式接口,還具備高達8Kbytes的FIFO和2個可編程中斷。詳細的傳感器信息可參考ICM - 45605數(shù)據(jù)手冊。
3.2 DK - 45686
DK - 45686是TDK IMU ICM - 45686的開發(fā)套件。ICM - 45686是一款高性能的雙接口(UI + AUX)6軸MEMS MotionTracking設備,其可配置的主機接口支持I3C、I3CSM、I2C和SPI串行通信,AUX接口支持SPI從模式用于連接OIS控制器或I2C主模式用于連接外部傳感器,同樣具備高達8Kbytes的FIFO和2個可編程中斷。詳細信息可參考ICM - 45686數(shù)據(jù)手冊。
四、SmartMotion系統(tǒng)設計
4.1 系統(tǒng)框圖
板載的EDBG MCU AT32UC3A4256HHB - C1UR允許用戶在不使用外部工具的情況下對主MCU SAMG55進行調試、跟蹤和編程。系統(tǒng)框圖如下:

4.2 主MCU SAMG55資源分配
| SAMG55 RESOURCE | USAGE |
|---|---|
| UART 0 (PA9/10/25/26) | 默認情況下,UARTO連接到FTDI輸入。在J200上使用Extension - 1的情況下,可通過跳線J3斷開UARTO到FTDI的連接。 |
| TW6(12C) (PB8/9) | 用于通過CN2連接外部傳感器的主I2C線路。 |
| SPI5 (PA11/12/13/14) | SPI5主設備連接到TDK IMU傳感器,板載IMU傳感器/CS = PNCSO。 |
| GPIO (INTs) PA17/18/20/30和PB15 | 用于傳感器中斷輸入和其他智能功能,具體可參考圖3中的表格。 |
| TW4(12C) | 主I2C與EDBG MCU從I2C通信。 |
| UART6 | 用于EDBG DGI - UART接口。 |
| UART7 | 用于EDBG CDC - UART接口。 |
4.3 連接器
| CONNECTOR NAME | CONNECTOR REF# | CONNECTOR FUNCTION DESCRIPTIONS |
|---|---|---|
| Other Sensor DB | CN2/CN3 | 用于磁傳感器的子板連接器,僅用于PC接口。 |
| FTDI USB | CN6 | 用于FTDI USB到串行UART接口的USB連接器。 |
| EDBG LEDS | D500/D501 | EDBG指示燈,D500為綠色,D501為黃色。 |
| Sensor I2C Selection | J1 | 選擇主機PC連接,用于IM傳感器和其他傳感器。 |
| PWR Source Select | J2 | 板卡電源源選擇。 |
| VDDIO Voltage Select | J3 | 為VDDIO選擇3.3V、1.8V和1.2V之間的電壓電平。 |
| Test pins | J4 | 數(shù)字信號測試引腳。 |
| SAMG55 USB | J301 | MCU SAM G55 USB連接器。 |
| EDBG USB | J500 | EDBG MCU USB連接器。 |
| User Button | SW300 | 用戶按鈕連接到MCU GPIO,功能由用戶定義。 |
| Reset Button | SW301 | 復位按鈕:用于目標MCU和EDBG MCU的硬件復位。 |
4.4 跳線設置
| JUMPER | DESCRIPTION |
|---|---|
| J1 | 用于選擇哪個傳感器將連接到SAMG55主I2C,僅允許兩個跳線短路。引腳1/2和3/4上的跳線短路:IMU傳感器主I2C連接到SAMG55 I2C主設備;引腳5/6和7/8上的跳線短路:其他傳感器I2C連接到SAMG55 I2C主設備,在此配置下,TDK IMU傳感器連接到SAMG55 SPI主設備。 |
| J2 | 用于板卡電源源選擇,僅允許一個跳線短路。引腳1/2上的跳線短路:板卡電源來自J500上的EDBG USB;引腳3/4上的跳線短路:板卡電源來自CN6上的FTDI USB;引腳5/6上的跳線短路:板卡電源來自J301上的SAMG55 USB。 |
| J3 | 用于系統(tǒng)VDDIO電平選擇。引腳 - 1/2上的跳線短路:VDDIO = 3V3;引腳 - 3/2上的跳線短路:VDDIO = 1V8;引腳 - 4/2上的跳線短路:VDDIO = 1V2。 |
| J4 | J4具有作為測試點的數(shù)字信號。引腳 - 1:SPI/CS;引腳 - 2:SPI SCLK,I2C SCL;引腳 - 3:SPI MOSI,I2C SDA;引腳 - 4:SPI MISO,I2C AD0;引腳 - 5:INT1;引腳 - 6:INT2;引腳 - 7:GND。 |
五、原理圖與板卡PCB
5.1 原理圖
文檔中提供了系統(tǒng)的原理圖相關圖片,包括系統(tǒng)框圖、主MCU、嵌入式調試器以及傳感器、子板和評估板連接器等部分。
5.2 板卡PCB
展示了Ver. I PCB的頂視圖和底視圖。

六、總結
TDK SmartMotion Platform Ver. I為開發(fā)者提供了一個功能豐富、易于使用的開發(fā)平臺,可用于快速評估和開發(fā)基于TDK InvenSense傳感器的解決方案。通過對平臺的特點、支持的傳感器和開發(fā)套件、系統(tǒng)設計以及原理圖和PCB等方面的了解,開發(fā)者可以更好地利用該平臺進行相關項目的開發(fā)。在使用過程中,需要注意DK板卡僅適用于室溫下的基本傳感器產(chǎn)品評估和軟件開發(fā),若需要在產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進行傳感器評估或特性測試,需向TDK FAE或銷售聯(lián)系人獲取評估板(EVB)。
大家在使用這個平臺的過程中,有沒有遇到過什么特別的問題呢?或者對于某些功能有更好的應用思路,歡迎在評論區(qū)分享交流。
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