NXP MC56F80000-EVK评估板：功能与应用深度解析

在电子设计领域，一款优秀的评估板能为工程师的开发工作带来极大便利。今天，我们就来深入探讨NXP的MC56F80000-EVK评估板，看看它有哪些独特之处和强大功能。

文件下载：NXP Semiconductors MC56F80000-EVK评估套件.pdf

一、评估板概述

MC56F80000-EVK评估板设计简洁而精巧，其核心是MC56F80748数字信号控制器（DSC）。这个DSC融合了数字信号处理器（DSP）的强大处理能力和微控制器（MCU）的丰富功能，为开发工作提供了坚实基础。

MC56F80xxx系列设备基于32位56800EF内核，具备以下显著特性：

• 高性能处理：在100MHz的内核频率下，可达100MIPS的处理速度，能快速处理复杂任务。
• 统一架构：将DSP和MCU功能整合在统一的C高效架构中，方便开发。
• 浮点运算：拥有增强型单精度浮点单元（eFPU），可进行高精度浮点运算。
• 坐标旋转：具备坐标旋转数字计算机（CORDIC）引擎，能高效完成坐标旋转等运算。

MC56F80748还配备了64kB的片上闪存和8kB的片上RAM，为数据存储和程序运行提供了足够空间。

评估板上的OpenSDA是一大亮点，它就像一个片上Multilink调试器，不仅提供了板载调试功能，还能通过虚拟串口实现快速原型开发和产品迭代。其采用的OpenSDA MCU是Kinetis K系列K26家族的MK26FN2M0VMI18。此外，该评估板的硬件布局与Arduino™ R3引脚兼容，这意味着我们可以搭配各种扩展板，极大地拓展了其应用范围。板载接口丰富多样，包括3轴MEMS加速度计、PWM和用户LED、按钮、ADC测试电路、OPAMP测试电路以及外部串行闪存等。

二、评估板详细信息

（一）相关文档与资料

在开发过程中，相关文档是我们的重要参考。与MC56F80000-EVK相关的文档有：

• MC56F80xxx参考手册：适合系统软硬件开发者和应用程序员，能帮助他们深入了解设备特性，开发相关产品。
• MC56F80xxx数据手册：提供了设备的电气特性、硬件设计注意事项和订购信息等内容。
• MCUXpresso软件开发工具包（SDK）文档：这是一个综合性的软件支持包，能简化和加速基于NXP MCU的应用开发。
• K26子系列参考手册：针对想使用该设备开发产品的开发者，提供详细的开发指导。

（二）套件内容

MC56F80000-EVK套件包含以下物品：

• 评估板硬件组件：一块完整的MC56F80000-EVK评估板。
• USB数据线：一条1米长的USB Type A转micro USB Type B电缆，用于连接评估板和计算机。
• 快速入门指南：帮助我们快速上手评估板的使用。

（三）硬件特性

1. 电源供应

评估板可以通过多种方式获取5V电源，包括外部直流电源适配器（J7）、OpenSDA USB micro - AB连接器（J12）、I/O头（J3，引脚16）和CP2102 USB micro - AB连接器（J26）。通过跳线J8和J9，我们可以灵活选择不同的5V电源输入。之后，5V电源会被转换为3.3V（VDD），为DSC、SPI闪存、3轴低g加速度计和Arduino头供电。其中，P5V0_OSDA会通过MK26FN2M0VMI18内部的稳压器转换为3.3V（P3V3_VREG_OUT），为OpenSDA电路供电。

2. 时钟系统

评估板有两个不同频率的晶体振荡器为不同的芯片提供时钟信号：

• 8MHz晶体振荡器（Y1）：为MC56F80748 MCU提供时钟，确保其稳定运行。
• 16MHz晶体振荡器（Y2）：为OpenSDA MCU MK26FN2M0VMI18提供时钟。

3. 3轴数字传感器

评估板采用NXP FXLS8974CFR3加速度计实现运动感应功能。该加速度计通过I2C接口（LPI2C）与MC56F80748相连，通过设置SA0引脚，我们可以选择不同的I2C地址。默认情况下，SA0为0，I2C地址为18h；移除R101可将SA0设置为1，此时I2C地址为19h。

4. SPI闪存接口

MC56F80748支持一个排队串行外设接口（QSPI）控制器，具备最高25Mbit/s的波特率、全双工操作以及主从模式。在评估板上，QSPI控制器与512kbit的Macromix MX25L512E闪存存储器相连，通过时钟输入（SCLK）、串行数据输入（SI）和串行数据输出（SO）三个总线信号实现数据的读写操作。

5. 电阻分压器

评估板上有三个电阻分压器电路，用于测试ADC控制块的功能：

• 电阻分压器电路1：包含一个负温度系数（NTC）热敏电阻，可测量 - 20°C至90°C的温度，其输出电压会随温度变化而改变。
• 电阻分压器电路2和3：用于测试MC56F80748 ADC控制块的ANA4/ANB4扩展多路复用器。

6. PWM接口

评估板上的滤波PWM电路可用于测试处理器的OPAMP、CMP和ADC模块的功能。通过配置不同的跳线和参数，我们可以实现不同的测试模式，如CMP/ADC测试配置和OPAMP的PGA模式、OPAMP模式测试。

7. OPAMP测试电路

该电路可结合电机功率级板（FRDM - MC - LVPMSM）的相电流感应电路，使用外部OPAMP或DSC内部OPAMP进行电流感应。通过配置不同的跳线，我们可以选择不同的感应方式。

8. OpenSDA

OpenSDA是一个串行和调试适配器电路，基于NXP Kinetis K26家族微控制器（MK26FN2M0VMI18），预加载了固件，提供调试协议接口和虚拟串口接口。通过USB连接器（J12），我们可以使用标准的USB A公头到微B公头电缆进行调试。

9. 输入/输出头

评估板上的I/O头（J1、J2、J3、J4）与Arduino R3引脚布局兼容，方便我们连接各种Arduino扩展板。不同的I/O头引脚连接了不同的信号，为我们的开发提供了丰富的接口选择。

10. Arduino兼容性

评估板的I/O头设计使得它能够与各种Arduino外设板（盾牌）兼容，这大大拓展了评估板的应用场景和功能。

11. USB - to - UART接口

评估板支持通过OpenSDA电路和CP2102N设备实现USB - to - UART功能。OpenSDA微控制器MK26FN2M0VMI18通过SCI0在MC56F80748上提供虚拟COM接口；CP2102N设备（默认未安装）通过SCI1在MC56F80748上提供虚拟COM接口，但需要安装相应的虚拟COM端口（VCP）设备驱动。

12. 调试接口

评估板支持JTAG接口和OpenSDA调试接口。JTAG接口通过14针JTAG连接器（J10）连接到MC56F80748的相关引脚，用于程序的烧录和调试；OpenSDA调试接口通过跳线和电压转换器实现与目标处理器的连接，方便我们进行调试工作。

（四）按钮、跳线和LED

1. 按钮

评估板上有五个按钮，其中SW1为复位按钮，可用于复位MC56F80748 MCU；其他按钮通过跳线连接到不同的GPIO引脚，按下按钮会改变相应引脚的电平。

2. 跳线

跳线是评估板上非常重要的配置工具，通过设置不同的跳线，我们可以选择不同的电源输入、复位方式、OPAMP工作模式、按钮连接等。例如，J8和J9用于选择5V电源输入，J11用于选择复位信号的控制方式等。

3. LED

评估板上的LED用于指示系统的不同状态，如电源开启、复位、OpenSDA电源状态等。不同颜色的LED代表不同的含义，例如绿色的D2表示VDD（3.3V）电源可用，红色的D3表示MC56F80748设备处于复位状态等。

三、总结与思考

NXP的MC56F80000-EVK评估板功能强大、接口丰富，为电子工程师的开发工作提供了一个良好的平台。它的高性能DSC、多样化的接口和与Arduino的兼容性，使得我们能够快速实现各种应用的原型开发。然而，在使用过程中，我们也需要仔细阅读文档，合理配置跳线和参数，以确保评估板的正常运行。同时，大家可以思考一下，如何充分利用评估板的这些特性，开发出更有创意和实用价值的项目呢？希望本文能对大家在使用MC56F80000-EVK评估板时有所帮助。