D. PETROVIĆ

1. maj 2022.

U prethodnom izdanju pisali smo o TiTAN-u (i.sk.rs/30960), razvojnoj ploči zasnovanoj na mikrokontroleru Texas Instrumentsa. Pomenuli smo samu koncepciju razvojne ploče i načinu kako funkcioniše odnos programer/debager/mikrokontroler na njoj. Od Texas Instrumentsa smo uspeli da dobijemo MSP430 Launchpad, razvojnu ploču koja koristi isti princip. Pun naziv ove ploče je MSP-EXP430G2ET.

Prvo što može da se primeti jeste oznaka serije mikrokontrolera MSP430 koja je i na TiTAN-u. Oznaka samog mikrokontrolera na njoj je M430G2553 i dolazi u DIP20 pakovanju. Pomenusmo da mikrokontroler pripada porodici MSP430. U pitanju je 16-bitna RISC arhitektura sa internim taktom do 16 megaherca. MSP430 je vrlo štedljiva serija mikrokontrolera, zapravo, ultraštedljiva. Pri radnom taktu od jednog megaherca, u radu troši do 230 mikroampera, u standby režimu to je pola mikroampera, pri 3,3 volta, na koliko radi. Od interfejsa, mikrokontroler u svom arsenalu ima po jedan UART, IrDA enkoder i dekoder, SPI i I2C. Analogno-digitalni konverter je u 10-bitnoj rezoluciji na osam pinova od 16 GPIO ukupno. Čak 11 njih su osetljivi na dodir (capacitive). Što se tiče memorije, na raspolaganju mu je 16 kilobajta fleša i 512 kilobajta RAM-a. U specifikacijama nismo našli da ima i EEPROM.

Mikrokontroler zauzima središnji donji deo crvene pločice. Do njega je eksterni kristal, kao i set od dva „nulta” otpornika, gde prema maloj mapi može da se bira interni ili eksterni. Interni dolazi predefinisan. Sam socket deli jedna isprekidana linija do nivoa dokle bi došao DIP14 MCU koji, takođe, može da se koristi sa ovom platformom. Spisak podržanih DIP mikrokontrolera MSP430 serije broji preko 40. Levo i desno su jednoredi muško-ženski headeri sa jasnim oznakama prema portovima, ali i prema funkcijama. Tu mislimo na oznake interfejsa, analogne oznake ili naprosto I/O. Pomenuta linija razdvaja i headere. Inače, muško-ženski headeri ovde su malo drugačije rešeni u odnosu na neke druge razvojne ploče. Prolazni header na ovoj ploči sa donje strane donosi ženski pinout, dok je sa gornje strane muški. Ovaj header Texas Instruments naziva BoosterPack i, u suštini, to je ekvivalent šildova u Arduino terminologiji. Od zanimljivosti, tu su nepopunjena mesta predviđena za pull-up otpornike na I2C linijama. U donjoj zoni su dva para naponskih headera. Takođe, nešto što se ne sreće u Arduino pločama jesu džamperi za svaku LED, a ima ih jedna RGB, zatim crvena i zelena. Razlog je testiranje niske potrošnje struje isključivanjem svega nepotrebnog, a LED to jeste. U tom donjem delu nalazi se i jedan korisnički taster sa strane.

Kao i kod TiTAN-a, i ovde je jasno odvojen mikrokontrolerski deo od programera/debagera jednim 2x7 džamper headerom. Ovo je, zapravo, džamper izolatorski blok. Kod ove ploče, svi džamperi trebalo bi da budu postavljeni za rad. S tim što, u zavisnosti od, recimo, UART interfejsa, dva džampera treba postaviti prema maloj mapi pored. U našem slučaju treba odabrati hardverski UART. Pored tri naponska, tu su još i SBWTDIO i SBWTCK. Ovi potonji imaju funkciju Spy-By-Wire.

Gornji deo ploče sadrži mnoštvo sitnih komponenata koje uz svoje oznake deluju nabacano. Za napajanje ploče se koristi mikro-USB, a tu je još i taster ’reset’. Kao programer/debager, upotrebljen je M430F5528 koji, zapravo, čini eZ-FET debager. U pitanju je isti čip kao na TiTAN-u, ali ovaj put u punoj varijanti firmvera, što će reći i sa EnergyTrace funkcijom. Zanimljiv je i tag connect header za flešovanje firmvera, gde je adapter sve, samo ne jeftin. Kao i kod TiTAN-a, i ovde programer/debager može da se koristi za mikrokontrolere van Launchpada preko žica i ovog headera. Ovde su još tri LED: ’Mode’, ’Power’ i ’LDO’.

Ovo je druga iteracija Launchpada. Ranija je, osim drugačijeg čipa na mestu programera/debagera, dolazila sa dva mikrokontrolera, baš zato što je u pitanju DIP u socketu. Zamisao i jeste da se projekat razvije na ovoj platformi, a nakon toga da se mikrokontroler ugradi u njega, gde će nastaviti svoj život.

Povezivanjem ploče sa računarom, ona će se pojaviti kao dva porta sa kojima računar neće znati šta da radi. Isto kao i kod TiTAN-a, rešenje je u drajverima koji se mogu instalirati solo ili kroz Code Compose Studio, koji nam je i inače potreban. Ako je sve kako treba sa drajverima, ploča će se prijaviti kao MSP Application Port i MSP Debug Interface.

Ako idemo prema uputstvu Texas Instrumentsa, za rad sa Launchpadom koristimo CSS. Po pokretanju novog projekta, potrebno je uneti podatke o mikrokontroleru i odabrati naziv projekta. O Code Compose Studio pisali smo u prethodnom broju. Ispod je Blink LED primer pisan u jeziku C.

#include <msp430g2553.h>

volatile unsigned int i = 0;

void main(void)

{

  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

  P1DIR |= 00000001;

  for (;;)

  {

    P1OUT ^= 0x01;

    for(i=0; i< 10000; i++);

  }

}

Kada pišemo program za MSP430, prvo što radimo je isključivanje Watchdog tajmera, da ne bi došlo do resetovanja ploče. P1DIR je registar kojim konfigurišemo pin kao Output ili Input, u zavisnosti od toga šta nam je potrebno. Pin P1.0 je ujedno i pin na kom je zelena LED. Možemo da mu se obratimo binarno (00000001) ili heksadecimalno (0x01). P1OUT je registar koji drži vrednost LED. U for petlji menjamo stanje LED nakon određenog broja ciklusa.

Kome je Code Compose Studio malo komplikovaniji, treba da zna da je za Launchpad razvijeno „Arduino-like” razvojno okruženje pod nazivom Energia. Ako izuzmemo crvenu boju kojom interfejs dominira u odnosu na zelenu kod Arduino IDE-a, apsolutno sve je isto. Nakon instalacije, potrebno je nadograditi MSP430 ploče, standardno, pod Tools -> Boards -> Boards Manager. Blink skeč je standardni, a osim, recimo, RED_LED mapiranja, može da se koristi i oznaka samog pina, gde je crvena LED pod P1_6 (P1.6). Primetili smo da je izmenjen pinout kod ove ploče prema LED bojama, što ne menja stvari. Kao i Arduino IDE, Energia donosi veći broj standardnih primera, plus primere shodno svakoj ploči. Sve ploče na spisku podržanih su su iz Texas Instrumentsa, a ističemo MSP432, TivaC, CC13xx, CC3220 i CC3200 porodice ploča. Što se tiče dostupnih biblioteka, tu Energia ne može da „primiriše” Arduino IDE-u. Naprosto je zajednica oko Energie manja. Ipak, za razliku od Pinguino IDE (SK 12/2021, i.sk.rs/30456), Energia je još tu. Postoji određeni broj biblioteka, što zvaničnih, što od strane zajednice, uz tutorijal kako ih napisati. Nekoliko njih je i za BoosterPackove. Malo dubljim „preoravanjem” interneta može se doći do Energia-friendly lokacija, poput ElectroWings.

Uvek je zanimljivo kada se otisnemo u nepoznat svet. Launchpad je, uz sve razlike u odnosu na jedan Uno, ipak, samo mikrokontrolerska razvojna ploča. Nedostatak primera i materijala uopšte ne treba da obeshrabri, naprotiv. MSP430G2ET i TiTAN iz prošlog broja su nam dobro došli kao osveženje. Koncept programera/debagera na pločama koji može da se koristi i za razvijene projekte je vrlo zanimljiv. Što se tiče cena Launchpada, mislimo da su prihvatljive, sa uračunatom poštarinom. Mi ovom konkretnom primerku možemo zameriti, možda, samo ograničen kapacitet memorije.