Mikrocontroller – Fusion-Entwicklungsboard MIKROE-4372 von Mikroelektronika ausprobiert
Wenn es um Developer-Kits außerhalb der Arduino-Liga geht, spielt die Belgrader Firma Mikroelektronika (MikroE) ganz oben mit. Wir haben uns das Fusion-Board genauer angesehen.
Die fleißige Belgrader Firma MikroElektronika dürfte, was das Angebot an Compilern, Entwicklungsboards und Add-Ons angeht, kaum zu toppen sein: Inzwischen ist man bei über 1200 verschiedenen mikroBUS™-Click™ Board Erweiterungsplatinen (Entwicklungsboards, -kits, Programmierer | Evaluierungsboards - Erweiterungskarten, Tochterkarten | DigiKey) angelangt, und jedes ist auch mit der neuesten Generation des Fusion-Developer-Kits kompatibel. Die gibt es für verschiedene Mikrocontroller-Familien wie AVR, PIC (auch dsPIC und PIC32) sowie ARM® Cortex®-M4, letztere in verschiedenen Versionen je nach Prozessor-Hersteller wie NXP‘s Kinetis, STM32 sowie TI‘s MSP432 und Tiva™ C. Die Variante für MIPS32® M4K™ MCUs von Microchip haben wir uns hier ein Mal näher angesehen.
Das Paket (im Wortsinn) überraschte uns schon beim Öffnen: Wenn Apple auch Entwicklungsboards verkaufen würde, wären diese sehr wahrscheinlich ebenso liebevoll und stylisch verpackt wie die von MikroE – sie würden aber wohl kaum für etwas unter 415 €uro den Besitzer wechseln. Die Basisplatine ist etwas größer als ein DIN-A4-Blatt und ganze 3 Millimeter dick, mit einem zusätzlichen Plastikrand geschützt und mit ausklappbaren Aufstellern versehen.
Die empfindlichen Baugruppen für die Stromversorgung und das Debug-/Programmier-Interface sind mit weiteren Plastikkappen gesichert. Versorgt wird die Platine über ein handelsübliches 12V-Steckernetzteil mit 5,5/2,1mm-Koaxialstecker (das allerdings nicht im Lieferumfang enthalten ist), über die eingebaute USB-C-Buchse für den Anschluß des Debugger/Programmer oder über eine (optionale) Li-Ionen-Zelle, die das Board auch selbst laden kann.
Es gibt noch viel Platz: Die Fusion v8, d.h. 8. Boardgeneration von Mikroelektronika bietet vielfältige Bestückungsmöglichkeiten zur Erweiterung mit Click Boards und Displays und das Prozessor-Modul ist auch austauschbar.
Basis und Erweiterungen
Das Debug-/Programmier-Interface kann nicht nur über USB, sondern auch drahtlos (und damit potentialgetrennt) über WLAN mit dem Entwicklungsrechner kommunizieren; die WLAN-Einstellungen nimmt man einmalig über die CodeGrip genannte Programmiersoftware vor. Für die Click Boards sind fünf Slots vorhanden; sie belegen einige SPI- und I²C-Leitungen des Prozessors. Alle Portleitungen, auch der größeren Chips, sind auf Steckleisten geführt, wobei benachbarte LEDs (insgesamt 160 Stück!) den Port-Zustand anzeigen können, wenn man sie über die DIP-Schaltergruppen freigibt. Vier der Ports sind zusätzlich mit Tastern belegt, die über weitere DIP-Schalter als Pull-up- oder Pull-down-Schalter konfiguriert werden können.
Im Unterschied zu den vorherigen v7-Boards sind die neuen mit hochpoligen Mezzanine-Steckverbindern ausgestattet. Die freien Flächen des Fusion-Boards können mit einem TFT-Display (hierbei stehen Größen von 3,5" bis 7" mit resistivem oder kapazitivem Touchscreen zur Verfügung) oder einem 2×16-Zeichen-LCD (die übliche Standardausführung mit 44780-Controller) belegt werden. Die MCU kann auch die Board-eigene Ethernet-Buchse und einen separaten USB-Anschluß bedienen.
Die Fusion-Entwicklungsplatine unterstützt bis zu fünf verschiedene Click Boards gleichzeitig.
Integration
Besonders gelungen ist die Integration in das Compiler Ökosystem des Herstellers (Kostenpunkt von 230 bis 300 €uro) MIKROE-1943, MIKROE-1931, MIKROE-736.
Wer bisher mit der Versuchs-und-Irrtums-Methode (Trial & Error Verfahren) auf der Arduino-IDE programmiert hat, darf gründlich umdenken: Schrittweises Ausführen der zu erstellenden Firmware mit Ansicht beliebiger Variablen und Portzustände an Breakpoints ist ein Komfort, den kein Entwickler mehr vermissen will. Natürlich wäre die Software-Entwicklung auch mit den offiziellen Tools des Halbleiterherstellers möglich, man muß dann aber auf das äußerst bequeme Einbinden von fertigen Libraries für die Click Boards und viele Debug-Features verzichten.
Auch bei den Compilern gab es mit der Necto-Serie mikroC AI für ARM viele Neuerungen.
Das Board arbeitet aber auch problemlos mit älteren MikroE-Compilerversionen (verfügbar in BASIC, C und Pascal). Deren Editor ist zwar etwas nervös und wackelig, wir konnten aber auch damit ganz gut ein größeres Projekt mit ca. 20.000 Codezeilen für das Board übersetzen und debuggen.