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15/9/2 2010 giteinco g pract ticas d lab de borat torio b basad en das n el kit d eva de aluacion st tellaris lm3s3 l 3748 pa el manejo de ara l e microcontrola adore lum es minary con y proce p esador arm cort m texm3 3 un niversidad de cun ndinamar cidei ilber ruge ped cifuen rca dro ntes

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practicas de laboratorio basadas en el kit de evaluacion stellaris lm3s3748 para el manejo de microcontroladores luminary con procesador arm cortextm-m3 universidad de cundinamarca grupo de investigación giteinco centro de investigación y desarrollo cidei ilber adonayt ruge ruge coinvestigador pedro cifuentes coinvestigador

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contenido presentación introducción practica 1 introducción al software de desarrollo iar embedded workbench y primera implementación en el kit de evaluación objetivos específicos materiales necesarios para el desarrollo de la práctica fundamentos teóricos · iar embedded workbench® para arm · amplio soporte de dispositivos · compilador optimizado c/c trabajo solicitado procedimiento · instalando iar embedded workbench · instalando el paquete stellarisware · instalando los ftdi drivers · iniciando el embedded workbench ide y abriendo un workspace · construyendo los componentes del stellarisware y proyecto blinky-debug · depurando el proyecto · código fuente · bibliografia practica 2 modulo conversor análogo digital del kit stellaris lm3s3748 objetivos específicos materiales necesarios para el desarrollo de la práctica fundamentos teóricos · modulo conversor análogo-digital stellaris® · diagrama de bloques del modulo adc · descripcion de funcionamiento · secuenciador de muestras · modulo de control trabajo solicitado procedimiento · inicialización del modulo · configurando frecuencia de muestreo · configuración del secuenciador de muestras · configuración de hardware promediador · código fuente · bibliografía

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practica 3 desarrollo de aplicaciones utilizando lcd a color punto matriz basadas en microcontrolador lm3s3748 objetivos específicos materiales necesarios para el desarrollo de la práctica fundamentos teóricos · pantalla de cristal líquido matricial a color 128xrgbx128 · características · interface de control · señales de prueba trabajo solicitado procedimiento · inicialización del modulo · configurando frecuencia de muestreo · configuración del secuenciador de muestras · configuración de hardware promediador · código fuente · bibliografía practica 4 introducción al desarrollo de aplicaciones con dispositivos usb objetivos específicos materiales necesarios para el desarrollo de la práctica fundamentos teóricos trabajo solicitado procedimiento · inicialización del modulo · configurando frecuencia de muestreo · configuración del secuenciador de muestras · configuración de hardware promediador · código fuente · bibliografía

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p resentacion el desarrollo de este material didáctico es resultado del proyecto fortalecimiento de la competitividad de las empresas del clúster de la industria electro electrónica de bogotá y cundinamarca a través de la modernización del diseño y actualización tecnológica de sus productos electrónicos cofinanciado por colciencias y cámara de comercio ejecutado por el centro de investigaciones y desarrollo tecnológico cidei y coejecutado por la universidad de cundinamarca bajo el compromiso por parte de las entidades ejecutoras y participantes del proyecto de transferir el conocimiento generado durante la ejecución del proyecto se da origen a estas practicas de laboratorio para el aprendizaje en el manejo y desarrollo de aplicaciones basadas en microcontroladores arm dado su amplia utilización en aplicaciones industriales en control y transferencia de información a través de protocolos de comunicación como usb ethernet entre otros para esta ocasión se cuenta con el kit de evaluación stellaris® lm3s3748 de la familia luminary micro esta plataforma de evaluación fue la base de los diseños realizados para la actualización de los productos de las empresas beneficiarias del proyecto zebra electronica s.a ingeniería de sistemas telemáticos ltda compañía industrial phoenix electromedicina ltda.

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i ntroduccion 1 revision de la arquitectura los microcontroladores de la familia luminary micro stellaris® controladores basados en arquitectura arm® cortex-m3 brindan un alto desempeño a nivel computacional debido a su arquitectura de 32 bits adecuado para el desarrollo de aplicaciones embebidas basadas en microcontrolador el desarrollo de este tipo de controladores permite ofrecer al consumidor un procesador de alto desempeño a 32 bits a un costo equivalente a los proporcionados en los procesadores convencionales de 8 y 16 bits la familia stellaris® ofrece un alto desempeño y una amplia gama de integración posicionándolo así como un dispositivo de bajo costo adecuado para se utilizado en aplicaciones que requieren una importante capacidad de conectividad y procesamiento en sistemas de control adicionalmente el µcontrolador lm3s3748 ofrece las amplias ventajas de los procesadores arm el cual cuenta con una amplia gama de herramientas de desarrollo aplicaciones en infraestructura ip intelectual properties para sistemas on-chip soc y una amplia comunidad de usuarios además el microcontrolador usa un set de instrucciones reducido thumb-2 compatible con la arquitectura arm thumb el cual reduce requerimientos de memoria y costos.

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2 caracteristicas el µcontrolador lm3s3748 incluye las siguientes características · arquitectura risc a 32 bits arquitectura arm® cortex-m3 a 32 bits optimizada para aplicaciones embebidas sistema de temporización systick el cual provee un simple contador incremental/decremental de 24 bits con opciones de escritura/lectura y un sencillo sistema de control procesador con un set de instrucciones compatible con thumb® y thumb-2 para una amplia densidad de código frecuencia de operación a 50mhz hardware dedicado para operaciones de división/multiplicación en un simple ciclo de reloj controlador de vector de interrupciones nvic adecuado para determinar y manipular las interrupciones 41 fuentes de interrupción con ocho niveles de prioridad unidad para protección de memoria mpu el cual provee un modo privilegiado que protege el sistema mientras esta operando acceso a datos de forma no alineada haciendo de los datos paquetes de memoria mas eficiente manipulador de bit atómico bit-banding para optimizar la transferencia de datos de memoria de forma racionalizada al control de periféricos · procesador arm® cortextm-m3 núcleo compacto set de instrucciones thumb-2 que genera un amplio desempeño en el núcleo arm en el manejo de memoria usualmente asociado a dispositivos de 8 y 16 bits.

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ejecución rápida de aplicación debido a su arquitectura harvard que se caracteriza por tener buses separados para datos e instrucciones excepcional manejo y procesamiento de interrupciones fácil migración hacia los procesadores arm7 para mejor desempeño y eficiencia en el consumo de energía amplia forma de depuración tres modos de hibernación 1.25 mips/mhz · · · jtag hibernación controlador dma direct memory access arm primecell® de 32 canales para control dma · · · · · adc uart interface sincrona serial ssi i2c usb usb 2.0 full-speed 12mbps y low-speed 1.5 mbps usb en modo host cuatro tipos de transferencia control interrupcion bulk y asincrono ocho endpoints · · comparadores analogos pwm

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figura 1 diagrama de bloques del microcontrolador stellaris lm3s3748 figura 2 diagrama de bloques del núcleo procesador arm.

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3 kit de evaluacion stellaris® lm3s3748 el kit de evaluación stellaris® lm3s3748 es una forma a bajo costo para diseñar aplicaciones basadas en µcontroladores stellaris en un compacto y versátil plataforma de evaluación este kit de evaluación incluye controlador para usb 2.0 conversor adc e interfaces de comunicación serial figura 3 descripción de componentes del kit de evaluación stellaris lm3s3748 elaborado por ilber ruge

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practica 1 introduccion al software de desarrollo iar embedded workbench y primera implementacion en el kit de evaluacion objetivos especificos · conocer el ambiente de programación y desarrollo iar embedded workbwench para microcontroladores luminary con núcleo procesador arm® cortextm-m3 realizar la implementación de un sistema blinky parpadeo de led sobre la plataforma de evaluación stellaris® para identificar los componentes de la plataforma y familiarizar al usuario con el lenguaje de programación utilizado para la programación del microcontrolador lm3s3748 ·

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materiales necesarios para el desarrollo de esta prÁctica · · kit de evaluacion stellaris® lm3s3748 luminary micro software iar embedded workbench ide requerimientos el computador a usar debe contar con un puerto de interface usb y sistema operativo microsoft® windows 2000 xp o vista fundamentos teoricos iar embedded workbench® para arm el iar embedded workbench es una herramienta de desarrollo para aplicaciones embebidas altamente sofisticado y fácil de usar este tiene integrado el compilador iar c/c ensamblador enlazador librerías editor de texto administrador de proyectos y el depurador c-spy® en un ambiente de desarrollo integrado ide amplio soporte de dispositivos · · soporta todos los dispositivos de nucleo arm d elas familias arm7 arm7e arm9 arm9e arm10e arm11 y cortex-m3 contiene archivos de los registros de definición de periféricos para los dispositivos de actel analog devices aiji systems arm atmel cirrus logic freescale keil logicpd luminary micronas nohau oki olimex pasat nxp phytec st texas instruments and toshiba etc compilador optimizado c/c · · · · · soporta c ec y ec extendido incluye templates y librerías templates standard stl interface binaria para aplicaciones embebidas arm y software estandar para microcontroladores arm cortex soporte para modos de procesador arm thumb1 y thumb-2 soporte para el procesador de punto flotante vfp9-s soporte para variables de hasta 64 bits.

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trabajo solicitado instalar el software iar embedded workbench gestionar la respectiva licencia instalar los driver ftdi de la plataforma de evaluación luminarylm3s3748 e implementar la primera aplicación sobre el kit de evaluación procedimiento 1 instalando iar embedded workbench · · inserte el cd de software y documentacion en su computador hacer click en el botón tools y hacer click en el logo de iar ewarm-kscd-5309.exe para comenzar el setup del programa click sobre el link install embedded workbench para comenzar la herramienta de instalación usted deberá registrarse primero en la pagina web de iar systems para recibir información acerca de la licencia de instalación a través de su correo electrónico click en get license · 2 instalando el paquete stellarisware un set completo de driver para periféricos basados en c están dispuestos en este paquete el cual cubre todos los periféricos y funcionalidades de los dispositivos del kit de evaluación stellaris® para instalar el stellarisware siga los siguientes pasos · click en el botón tools y hacer click en el link install y luego a la sección stellariswear este procedimiento arranca el instalador del stellarisware 3 instalando los ftdi drivers el próximo paso es instalar los driver ftdi de la board · cuando se alimenta la board por primera vez usando el conector debug usb y seleccionando previamente el modo self del sw3 windows comienza el found new hardware wizard.

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figura 4 selección de modo de alimentación self · seleccione la opción install from a list or specific location advanced y click en el botón next figura 5 seleccionando localización especifica de drivers ftdi · asegurese que el cd de software y documentación este en la unidad de cd de su computador y a continuación seleccione la opción search removable medi floppy cd-rom y click en el botón next una ventana emergente de advertencia deberá aparecer durante la instalación del hardware hacer click en la opción continue anyway ·

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figura 6 continuando instalación de hardware · windows finalizara la instalación del hardware stellaris evaluation board a cuando la instalación del driver haya finalizado deberá aparecer otra ventana found new hardware wizard como la del procedimiento anterior pero ahora correspondiente al hardware stellaris evaluation board b repetir el procedimiento anterior para la instalación del driver respectivo finalmente cuando la instalación del driver del hardware stellaris evaluation board b haya finalizado deberá aparecer otra ventana found new hardware wizard como la del procedimiento anterior pero ahora correspondiente al hardware stellaris virtual com port repetir el procedimiento anterior para la instalación del driver respectivo ahora todos los drivers ftdi de la plataforma de evaluación lm3s3748 han sido instalados estos driver darán al depurador acceso a la interface jtag y acceso al host del pc a través del puerto virtual com · · · 4 iniciando el embedded workbench ide y abriendo un workspace · inicie el iar embedded workspace ide desde el menú inicio de windows cuando el ide cargue debe aparecer una pantalla en blanco tal como lo muestra la figura 7.

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