mikroBUS 應用程式開發與故障排除指南

什麼是mikroBUS?

mikroBUS 插座是一種開放標準,被譽為世界上發展最快的附加板標準。截至撰寫本文時,已超過 1772 個不同的 「Click™ 」板應用 mikroBUS 插座。該插座已在 100 多家製造商的主機板上採用,其中 Microchip、Renesas 和 NXP 是最大的支持者。

Click 板可視為各種感測器、無線收發器、GNSS 接收器、顯示器等的擴充板。典型的應用包括具有一個或多個 mikroBUS 插座的微控制器基座。圖 1 顯示了一個範例。在這裡,Arduino UNO R4 Minima 主控一個用用於 Arduino UNO 的 Click 擴充板Terminal ClickDigi In ClickIPD Click 的 。這些產品共同為 DIY 可程式邏輯控制器 (PLC) 奠定了基礎。

對於 mikroBUS 最佳的定義就是其可支援的協定。為了獲得最大的靈活性,它包括 SPI(4 個引腳)、I2C(2 個引腳)和 UART(2 個引腳)。它具有類比輸入線和 PWM 輸出線的規定。包括復位線以及 +3.3VDC、5.0VDC 和接地線。

圖 1:Terminal Click 擴充板夾在 Arduino UNO 擴充板和 Digi In Click 板之間。

mikroBUS 的開發和故障排除面臨哪些挑戰?

挑戰與其說是關於板,不如說是關於協議。將測試設備物理連接到電路板的引腳可能具有挑戰性。當存在多個引腳(例如 SPI 所需的 4 條線)時尤其如此。你可能會使用迷你抓鉤時的情況,但是,當連接數量的增加,它們的使用越來越困難。

使用 Terminal Click 板和邏輯分析儀

一個簡單且成本相對較低的解決方案是使用 Terminal Click 板。解決方案如圖 1 所示,電路板的特寫圖像如圖 2 所示。直角 0.1 吋接頭連接器可輕鬆連接邏輯分析儀,如圖 3 所示。

圖 2:圖中 MIKROE Terminal Click 擴充板,帶有清晰標記的 I/O 引腳。

圖 3:連接到 Digilent Analog Discovery 的 MIKRO Terminal Click。

邏輯分析儀

圖 4 顯示了代表性邏輯分析儀螢幕截圖。這是由 DigilentAnalog Discovery 3 在監測著 MIKROE Digi In Click 板時使用 WaveForms 軟體產生的。

邏輯分析儀的上部顯示了輸入線,包括 CS、MISO、MOSI 以及 Digi In 的鎖存器、故障和就緒。 WaveForms 軟體的強大功能可在 SPI MISO 和 SPI MISO 演示中看到,其中可直接讀取十六進位值。在此範例中,Arduino 將 0x0F 的值寫入 0x08 暫存器(寫入時 MSB 設定為 1)。0x07 是一個 CRC。在後半部分,Arduino 正在讀取先前寫入 0x0F 的 0x08 暫存器。 0x08 是 CRC。

底線:Arduino UNO 和 MIKROE Digi In Click 之間的 SPI 傳輸功能正常。我們可以檢查資料包並分析時序。

圖 4:Digilent Waveforms 邏輯分析儀的螢幕截圖,顯示透過 SPI 協定傳輸的資料。

完結前的感想

如果您花時間使用 mikroBUS 產品進行開發和故障排除,MIKROE Terminal Click 板是必備工具。當與邏輯分析儀結合使用時,它提供了一種簡單的方法來診斷那些具有挑戰性的通訊協定。

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