Freescale Tower System, una soluzione di sviluppo caratterizzata da un hardware modulare ed espandibile, si arricchisce ora anche di una funzionalità di comunicazione Wi-Fi, grazie al modulo TWR-WIFI-G1011MI in grado di operare secondo lo standard 802.11b.
Freescale Tower System
Tower System rappresenta una piattaforma di sviluppo modulare e riconfigurabile che consente ai progettisti di ridurre sensibilmente il time-to-market delle proprie applicazioni basate sui microcontrollori e sui microprocessori a 8-, 16-, e 32-bit di Freescale, grazie alla disponibilità di schede e tool di sviluppo standardizzati. Attraverso l'impiego di tre tipi di moduli - microcontrollori, periferiche (schede di interfacciamento, schede di memoria, display LCD), ed "elevator" (in pratica una sorta di schede backplane), il Tower System permette agli ingegneri di disporre di un hardware collaudato con tool di sviluppo affidabili, e di raggiungere quindi in tempi brevi la fase di prototipazione del progetto. Le principali caratteristiche tecniche del Tower System sono le seguenti:
- schede multiple di tipo modulare, semplici da usare per realizzare in fretta numerosi tipi di sistemi riconfigurabili. Le schede periferiche intercambiabili tra di loro accelerano e facilitano la personalizzazione del progetto
- l'hardware ed il software, open-source, accelerano la fase di sviluppo
- i moduli microcontrollore (MCU/MPU) includono anche il tool di debug hardware (open-source) BDM. Questi moduli sono progettati per funzionare sia in modalità stand-alone che all'interno del sistema Tower System, e comprendono:
- interfacce utente basilari, come ad esempio pulsanti, DIP switch, led, potenziometri,ecc.
- alimentazione e debug tramite un unico connettore USB
- circuiteria con vari tipi di sensori
- i moduli elevator posseggono connettori di tipo PCI Express per collegare fino a quattro moduli. Comprendono inoltre bus con segnali comuni, interfacce di comunicazione seriale, dispositivo per la stabilizzazione dell'alimentazione, due connettori di espansione per card esterne, come ad esempio moduli LCD
- tra i moduli periferici va annoverato il TWR-SER, un modulo seriale con funzionalità Ethernet, USB, RS232/485 e CAN
Nell'immagine seguente è mostrata una tipica configurazione del sistema di sviluppo Freescale Tower System:
Un vantaggio molto importante offerto da questo sistema è il costo ridotto, tenendo presente che sia i moduli hardware che il software di sviluppo possono essere riutilizzati tra un progetto e l'altro, permettendo quindi di ammortizzare l'investimento relativo all'hardware e ai tool di sviluppo su di un arco temporale significativo.
Freescale mette inoltre a disposzione dei progettisti una ricca suite di software gratuito, tra cui:
- il sistema operativo real-time Freescale MQX, corredato di funzionalità Ethernet, filesystem, stack USB, e altro ancora
- BSP Linux di Freescale
- CodeWarrior Development Studio
- libreria DSP con algoritmi ottimizzati per l'architettura ColdFire
Il Tower System può inoltre essere alimentato interamente tramite un cavo USB collegato ad un PC host, oppure tramite un adattatore USB da rete. In alternativa, l'alimentazione può essere fornita tramite una apposita presa disponibile sulla scheda Primary Elevator.
Il modulo Wi-Fi e Tower System 802.11b
Avete l'esigenza di aggiungere una funzionalità di connessione Wi-Fi al vostro progetto? Siete nello stesso tempo alla ricerca di una soluzione semplice da usare, che presenti assorbimenti ridotti, ed economica? Se questa è la vostra necessità, potete trovare la risposta alle vostre esigenze nel modulo TWR-WIFI-G1011MI, una periferica che abilita la connettività Wi-Fi secondo lo standard 802.11b ed è integrata nel sistema di sviluppo Tower System.
Nell'immagine seguente è mostrata la scheda con funzionalità Wi-Fi,
la quale è equipaggiata con il modulo Wi-Fi GS1011MIP prodotto da GainSpan, un Sistem-on-Chip (SoC) wireless ad elevata integrazione con funzionalità radio 802.11, MAC (Media Access Control), baseband processor, network processor integrato, CPU, RTC, SRAM, e FLASH. Il modulo periferico è stato progettato per essere combinato con vari tipi di microcontrollori e periferiche all'interno del Tower System.
Le caratteristiche tecniche del modulo Wi-Fi sono le seguenti:
- è basato sul chip Wi-Fi GS1011MIP di GainSpan
- è in grado di operare come access point secondo lo standard 802.11 b/g/n con velocità fino ad 11 Mbps, ed in modalità sia infrastructure che ad-hoc
- è dotato di interfacce UART ed SPI:
- velocità fino a 3 Mbps in modalità SPI Slave
- velocità fino a 921,6 Kbps in modo UART
- include uno stack Wi-Fi completo, incluso il WPS
- include le funzionalità di sicurezza previste dallo standard 802.11i: WEP, WPA, WPA2-PSK, Enterprise
- possiede la certificazione relativa ai moduli RF rilasciati dai principali enti: Wi-Fi, FCC, IC, Japan, ETSI, RoHS
- è disponibile in versione con antenna integrata sul PCB o in versione con antenna esterna
- è dotato di numerose interfacce, come:
- due UART con supporto opzionale al controllo di flusso hardware
- due SPI in grado di funzionare come Master o Slave
- I2C in modalità sia Master che slave
- due ADC da 10-bit a basso assorbimento con velocità di conversione fino a 32 ksps
- GPIO e led driver, interfaccia JTAG
Il modulo TWR-WIFI-G1011MI si collega alla piattaforma di sviluppo Tower System tramite interfaccia SPI o UART, ed utilizza lo stack TCP/IP del sistema Freescale MQX. Il modulo firmware supporta il set di comandi base AT, ed il driver MQX per il GS1011MIP comunica anch'esso usando il set di comandi AT. L'interfaccia usata i default è l'SPI.
La soluzione della demo board modulare, pronta all’uso, sta prendendo sempre piu piede. Di fatto Freescale ha ben compreso, e gli investimenti nella Tower lo dimostrano, che per realizzare prototipi o piccole produzioni (dai 5 ai 25, forse 50 pezzi) ai progettisti conviene utilizzare schede pronte, meglio se modulari ovviamente.
Il fatto poi che sia stata realizzato il modulo Tower di Kinetis prima delle demoboard/starterkit è un’ulteriore conferma.
Indubbiamente un bel sistema modulare che potrebbe aggredire definitivamente il mercato dell’elettronica custom in quanto, come già detto, un sistema del genere evita l’investimento di sviluppo dell’hardware e consente di passare subito allo sviluppo del firmware.
La modularità poi consente quella flessibilità che in genere manca alle soluzioni già pronte.
Dell’esistenza di un mondo di applicazioni basate su sistemi più o meno complessi a microcontrollore se ne sono accorti un pò diversi produttori che cominciano a commercializzare sempre più i propri hardware, inizialmente sotto forma di schede di sviluppo, ma ora sempre più sotto forma di sistemi pronti all’uso: si pensi alle schede PICTail di Microchip tanto per fare un esempio.
Penso che comunque le applicazioni più specifiche e cioè particolarmente semplici, o con esigenze di ingombri particolari continueranno ad essere prerogativa del mondo custom.