====== Teensy 3.5: подключение, настройка и начало работы ====== [[amp>product/teensy-35?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|Teensy 3.5]] — компактная платформа для разработки на базе микроконтроллера MK64FX512VMD12 с вычислительным ядром ARM Cortex® M4. {{ :products:teensy-35:teensy-35.1.jpg?nolink |}} Teensy 3.5 превосходит типичные платы на базе 8-битных микроконтроллеров. Наиболее существенные отличия заключаются в следующем: * Тактовая частота: 120 МГц * Объем Flash-памяти: 512 КБ * Объем RAM-памяти: 192 КБ * DMA-контроллер, который позволяет разгрузить центральный процессор, выполняя ресурсоёмкие операции с памятью. В итоге на Teensy 3.5 можно разрабатывать сложные и ресурсоёмкие программы, например: обработка звука, управление многосуставными роботами или распознавание образов. ===== Видеообзор ===== {{youtube>VfbUeNtR01U?large}} ==== Шаг 1 ==== Подключите плату к компьютеру по USB. Для коммуникации используйте [[amp>product/usb-cable-micro?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|кабель micro-USB]].{{ :products:teensy-35:teensy-35-install.1.png?nolink |}} ==== Шаг 2 ==== [[articles:arduino-ide-install|Скачайте и установите]] на компьютер интегрированную среду разработки Arduino IDE. ==== Шаг 3 ==== По умолчанию среда программирования настроена только на платы семейства Arduino. Для работы с платформой Teensy 3.5 — [[:articles:teensy-install|установите дополнительный патч Teensyduino]]. ===== Пример работы ===== В качестве примера повторим первый эксперимент [[:конспект-arduino:светильник-с-управляемой-яркостью|«Маячок»]] из набора [[amp>product/matryoshka-z?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|Матрёшка]]. На плате уже есть встроенный пользовательский светодиод, подключенный к ''13'' пину микроконтроллера. void setup() { // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { // turn the LED on (HIGH is the voltage level) digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // wait for a 100 ms delay(100); // turn the LED off by making the voltage LOW digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // wait for a 100 ms delay(100); } После загрузки встроенный светодиод ''LED'' начнёт мигать 10 раз в секунду.{{ :products:teensy-35:teensy-35-blink.gif?nolink |}} Это значит всё получилось и можно смело переходить к другим экспериментам на Teensy. ===== Элементы платы ===== {{ :products:teensy-35:teensy-35-annotation.png?nolink |}} ==== Микроконтроллер MK64FX512VMD12 ==== Сердцем платформы Teensy 3.5 является 32-битный микроконтроллер фирмы NXP — {{ :products:teensy-35:mk64fx512vmd12-datasheet.pdf |MK64FX512VMD12}} с вычислительном ядром ARM Cortex-M4 с тактовой частотой 120 МГц. Контроллер обладает блоком памяти на 512 КБ Flash для хранения прошивки и 192 КБ RAM для хранения глобальных и статических переменных. ==== Микроконтроллер MKL02Z32VFG4 ==== Что бы не занимать ни одного байта памяти основного процессора [[#микроконтроллер_mk64fx512vmd12|MK64FX512VMD12]], для хранения и записи загрузчика используется дополнительный сопроцессор {{ :products:teensy-35:mkl02z32vfg4-datasheet.pdf |MKL02Z32VFG4}}. ==== Разъём micro-USB ==== Порт micro-USB предназначен для прошивки и питания платформы Teensy. Для подключения к ПК понадобиться [[amp>product/usb-cable-micro?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|кабель micro-USB]]. ==== Светодиодная индикация ==== Пользовательский светодиод на ''13'' пине микроконтроллера. Используйте определение ''LED_BUILTIN'' в Arduino IDE для работы со светодиодом. При задании значения высокого уровня светодиод загорается, при низком — гаснет. ==== Кнопка PROG ==== Клик по кнопке приводит к остановке выполнения пользовательской программы из Flash-памяти основного контроллера и переводит плату в режим программирования. При подачи питания на плату, основной процессор загружает данные из Flash-памяти и исполняет записанные инструкции. При прошивки Teensy по USB, нажатии на кнопку PROG или подачи низкого сигнала на пин ''Prog'', сопроцессор [[#микроконтроллер_mkl02z32vfg4|MKL02Z32VFG4]] загружает код загрузчика в RAM-память основного процессора [[#микроконтроллер_mk64fx512vmd12|MK64FX512VMD12]] и запускает его. Загрузчик стирает всю Flash-память основного процессора, считывает новые данные по USB и записывает во Flash-память. Далее плата перезагружается и основной процессор уже исполняет новые инструкции из Flash-памяти. ==== Понижающий регулятор ==== Понижающий линейный преобразователь {{ :products:teensy-35:lp38691-datasheet.pdf |LP38691}} обеспечивает питание микроконтроллера и другой логики платы при подключении питания через USB-порт или пин Vin. Диапазон входного напряжения от 3,6 до 5 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 250 мА. По документации на регулятор {{ :products:teensy-35:lp38691-datasheet.pdf |LP38691}}, максимальный выходной ток составляет 500 мА. Но в силу защиты платы от перегрева, в схеме используется ограничения до 250 мА. ===== Распиновка ===== [[this>_media/products:teensy-35:teensy-35-pinout.pdf|{{:products:teensy-35:teensy-35-pinout.png}}]] ==== Пины питания ==== * **VIN** Входной пин для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 3,5 до 5 вольт. * **3V3** Выходной пин от [[#понижающий_регулятор|стабилизатора напряжения]] с выходом 3,3 вольта и максимальных током 250 мА. * **GND** Выводы земли. * **AGND** Вывод аналоговой земли. Добавление аналоговой земли позволяет развязать между собой аналоговые и цифровые части микросхемы, уменьшить импульсные помехи, повысить инструментальную точность каналов АЦП и ЦАП. ==== Порты ввода/вывода ==== В отличии от большинства плат Arduino, родным напряжением Teensy является 3,3 В, а не 5 В. Выходы для логической единицы выдают 3,3 В, а в режиме входа ожидают принимать 3,3 В. Но есть дополнительный бонус, все GPIO пины ''0''–''57'' толерантны к 5 вольтам, так что смело можете подключать свои любимые датчики к этой платформе. * **Цифровые входы/выходы:** 58 пинов: ''0''–''57''\\ Логический уровень единицы — 3,3 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 25 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно. * **АЦП:** 27 пинов: ''A0''–''A26''\\ Позволяет представить аналоговое напряжение в виде цифровом виде. По умолчанию разрядность АЦП установлена в 10 бит. Используйте функцию [[https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/zero-due-mkr-family/analogreadresolution/|analogReadResolution()]] для смены разрядности АЦП. Диапазон входного напряжения от 0 до 3,3 В. При подаче большего напряжения микроконтроллер может выйти из строя. * **ЦАП:** 2 пина: ''A21'' и ''A22''\\ Позволяет выводить аналоговое напряжение из цифровых значений. Разрядность ЦАП не меняется и установлена в 12 бит. * **ШИМ:** 20 пинов: ''2''–''10'',''14'', ''20''–''23'',''29''–''30'' и ''35''–''38''\\ Позволяет выводить аналоговое напряжение в виде ШИМ-сигнала из цифровых значений. По умолчанию разрядность ШИМ установлена в 8 бит. Используйте функцию [[https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/zero-due-mkr-family/analogwriteresolution/|analogWriteResolution()]] для смены разрядности ШИМ. * **I²C** Для общения Teensy c [[amp>collection/boards?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|платами расширения]] и [[amp>collection/sensors?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|сенсорами]] по интерфейсу I²C. * **I²C0**: пины ''SDA0/8/17/18/34/48'' и ''SCL0/7/16/19/33/47'' * **I²C1**: пины ''SDA1/38/'' и ''SCL1/37'' * **I²C2**: пины ''SDA2/4'' и ''SCL2/3/26'' * **SPI** Для общения Teensy c [[amp>collection/boards?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|платами расширения]] и [[amp>collection/sensors?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|сенсорами]] по интерфейсу SPI. * **SPI0**: пины ''MOSI0/7/11/28'', ''MISO0/8/12/39'', ''SCK0/13/14/27'' и ''CS0/9/10/15/20/21'' * **SPI1**: пины ''MOSI1/0/21'', ''MISO1/1/5'', ''SCK1/20/32'' и ''CS1/31'' * **SPI2**: пины ''MOSI2/44/52'', ''MISO2/45/51'', ''SCK2/46/53'' и ''CS2/43/54'' * **Serial/UART** Для общения Teensy c [[amp>collection/boards?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|платами расширения]] и [[amp>collection/sensors?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|сенсорами]] по интерфейсу UART. * **Serial1**: пины ''TX1/1/5/26'' и ''RX1/0/21'' * **Serial2**: пины ''TX2/10'' и ''RX2/9'' * **Serial3**: пины ''TX3/8'' и ''RX3/7'' * **Serial4**: пины ''TX4/32'' и ''RX4/31'' * **Serial5**: пины ''TX5/33'' и ''RX5/34'' * **Serial6**: пины ''TX6/48'' и ''RX6/47'' * **CAN** Для общения Teensy c модулями по интерфейсу CAN. * **CAN0**: пины ''CTX0/3/29'' и ''CRX0/4/30'' ===== Принципиальная схема ===== {{ :products:teensy-35:teensy-35-schematic.png?nolink |}} ===== Габаритный чертёж ===== [[this>_media/products:teensy-35:teensy-35-dimensions.pdf|{{:products:teensy-35:teensy-35-dimensions.png}}]] ===== Характеристики ===== * Микроконтроллер: NXP MK64FX512VMD12 * Ядро: 32-битный ARM Cortex-M4 * Тактовая частота: 120 МГц * Flash-память: 512 КБ * RAM-память: 256 КБ * Пинов ввода-вывода: 58 (толерантны к 5 В) * Пины с АЦП: 27 * Разрядность АЦП: 8/10/12 бит (по умолчанию 10 бит) * Пины с ЦАП: 2 * Разрядность ЦАП: 12 бит * Контакты с ШИМ: 20 * Разрядность ШИМ: 8/10/12/16 бит (по умолчанию 8 бит) * Каналы DMA: 16 * Аппаратные интерфейсы: 6× UART, 3× I²C, 3× SPI, 1× CAN * Входное напряжение питания: * через USB: 5 В * через пин Vin: 3,3–5 В * Напряжение логических уровней: 3,3 В * Максимальный выходной ток пина 3V3: 250 мА * Габариты: 62×18×4 мм ===== Ресурсы ===== * [[articles:arduino-ide-install|Установка и настройка Arduino IDE]] * [[:articles:teensy-install|Установка патча Teensyduino для Arduino IDE]] * [[amp>product/teensy-35?utm_source=man&utm_campaign=teensy-35&utm_medium=wiki|Teensy 3.5]] в магазине * [[https://github.com/amperka/hardware-drawings/blob/master/teensy-35.svg|Векторное изображение Teensy 3.5]] * [[https://grabcad.com/library/teensy-3-5-3-6-1|3D-модель Teensy 3.5]]