为中国而生——恩智浦MAPS-KS22四色开发板评测

MDebug · 发表于 2016-5-13 16:50:28

2015年10月22日，原飞思卡尔半导体（恩智浦半导体）公司日前宣布推出全新KS22系列MCU。KS22是恩智浦公司为了满足中国市场需求全新打造的一款通用MCU。KS22系列在继承了恩智浦32位MCU高度集成和丰富产品特性的同时，优化了功能配置和生产流程，提高了性价比和市场竞争力，可广泛用于车载信息娱乐系统、工业及消费类等应用领域。恩智浦推出这款芯片，主打的旗号就是“性价比”。

KS22系列微控制器基于ARM® Cortex®-M4内核，主频120MHz并支持数字信号处理指令以及单精度浮点运算单元。这一系列具有全速USB2.0 OTG模块，作为USB设备时无须外部振荡器。器件提供128KB或者256KB闪存，64K内存以及LQFP和QFN封装，基于低功耗平台设计，拥有丰富的模拟、通信、定时和控制外设。目前，恩智浦基于ARM处理器的芯片主要分为如下几类：

恩智浦将KS22划分在K系列中，可见，其还是以高性能著称。本人有幸用到了第一批KS22四色板，写一篇测评来让更多的人了解这款芯片及开发板。

MAPS-KS22四色板开箱图：一共是3个盒子，一个盒子装着DOCK板，一个盒子装着主板，另一个装着数据线和1.5米的交叉线。

图1DOCK板的包装盒

图2主控板的包装

MAPS-KS22的包装由3个包装盒组成，看起来及其高大上。

板子近照如图所示：

上电之后的效果如图所示：

2.8寸LCD上电后的显示效果

128x64单色LCD屏显示效果

KS22的设计款图如图所示：

由系统款图可知，KS22的外设极多，性价比较高。

MAPS板子主要分为如下两个部分：

1.独立运行的MCU主板

针对恩智浦主流应用的每个MCU产品系列，开发套件中都会至少有一款MCU主板（黄色板子），此主板上包含一颗该系列的主流型号芯片，并包含适应该款产品的特殊外设接口如图形LCD、以太网接口等。 MCU芯片上所有GPIO信号线都通过插针接口引出，用户可以方便地连接其他设备或进行信号测量。电路板上设计了两个32针的接插件，一组精心安排的信号通过这两个接插件连接到通用外设板上。如下图所示

MAPS-KS22F256 MCU板使用MKS22FN256VLL12作为工作核心，该芯片的基本配置：120 MHz ARM Cortex-M4，256KB Flash，64KB RAM，LQFP100封装，支持低功耗I2C，可灵活配置模拟各类协议的 FlexIO，以及强大的FlexCAN。整板通过Micro USB 5V供电，或从互连的通用外设板（MAPS-Dock）取电(兼容性设计)。

主要功能模块• 板载100LQFP封装的MKS22FN256VLL12 CPU
• 独立的电源域，可通过跳线对VDD/VDDA/VBAT各路的功耗进行测量
• 一个USB Micro-B接口，用于供电和USB功能
• 一个CAN收发器
• 2.8寸彩色LCD液晶屏接口(SPI 总线)
• ISO7816 智能卡卡槽
• 纽扣电池给VBAT供电
• 20脚2.54mm标准调试接口，只支持SWD协议
• 4脚UART扩展接口
• 5脚I2C扩展接口

2.MCU主板拼接通用外设板

MAPS-Dock板是MAPS平台的通用外设板，具备Audio, SD, USB, SPI Flash, EEPROM, LCD, CAN, PWM, IR, RS232, RS485等多个功能模块，可通过USB调试器接口5V供电，或可从互连的MCU板取电。
MAPS-Dock板是MAPS平台的通用外设板，通过PM接口(见2.2.3节)与MCU板连接，具备Audio, SD, USB, SPI Flash, EEPROM, LCD, CAN, PWM, IR, RS232, RS485等多个功能模块，可通过USB调试器接口5V供电，或可经PM接口互连的MCU板取电板载资源：

为方便用户调试，MAPS-Dock上还集成了一个SWD调试器和USB虚拟串行接口，配合IAR或KEIL集成开发套件，适合调试所有Kinetis产品。

MAPS-Dock主要功能模块
a. 一个Micro-SD卡插槽
b. 一个8Mbit SPI Nor Flash
c. 一个2Kbit EEPROM
d. USB全速接口
e. 红外收发接口
f. I2S音频编解码器，支持一路立体声耳机输出，两路Speaker输出，一路麦克风输入；
g. 板载USB调试器, 支持CMSIS-DAP协议，同时支持USB转UART功能
h. 两个UART接口
i. 一个CAN接口
j. 一个DAC/PWM Audio输出接口
k. 两路单端或一路差分ADC输入
l. 一个128x64单色LCD屏，SPI接口
m. 四个物理按键
n. 四个LED显示
o. 一个五向按键
p. 六个触摸按键

芯片应用范围：

·车载信息娱乐系统、

·工业控制

·消费电子产品

该芯片由于设计采用了Kinetis L系列的低功耗平台，KS22具备良好的动态功耗和超低的静态功耗，并配置多种低功耗外设（包括LPUART，LPI2C等），以满足市场对高性能和低功耗应用的需求。

芯片开发的环境：

MAPS-KS22开发板的开发

1.选择适合自己的IDE

“工欲善其事，必先利其器”。我们在开发一款芯片的时候选择IDE又是一件十分关键的事情，现在IDE种类非常多，常用的有MDK,IAR,CodeWarrior，KDS等，没有最好的IDE，只有最适合自己的IDE。飞思卡尔最新推出的KDS就是专门为Kinetis系列设计的一款IDE，官方推荐开发KS22的编译环境也是这款，官方的集成开发库与例程也在这之中。因此，我们移植与开发KS22均需要从KDS的例程中进行移植，笔者使用的开发环境为IAR，使用MDK,Codewarrior也是可以进行相关的软件开发。只有最适合自己的才是最好的。

1.IAR工程的建立

因为目前IAR版本中没有KS22这一选项，所以呢，我们需要用K64F兼容开发KS22，二者同为M4内核。

2.1在Device中选择使用K64F

2.2在c/c++ compiler中配置工程path路径，设置Clock=4，此时使用内核时钟120MHZ，总线时钟2分频为60MHZ。

2.3配置linker文件与bin文件

在linker和Output Converter中进行一系列配置

2.4选择调试方式

在Debugger中选择J-Link调试

配置成功后即可进行调试。

总结：

本文章主要介绍了MAPS-KS22板子的基本功能和基本上手方法，KS22采用ARM-Cortex M4内核的处理器，板载具备Audio, SD, USB, SPI Flash, EEPROM, LCD, CAN, PWM, IR, RS232, RS485等多个功能模块接口电路，J-LINK调试接口电路，开发简单、容易上手，对于广大工业控制领域和消费电子领域的各位工程师无疑是上手的利器，性价比极高，相信今后各领域都会朝着高安全性、低功耗性发展，因此需要广大工程师们在设计电子控制方面需要考虑更多方面的因素，例如待机功耗、能量损耗计算、安全测控、监测控制等一些方面，KS22专门为中国打造，为性价比而生！

Thanks HuaXiCunZhang

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