探索 KIT_XMC71_EVK_LITE_V1 XMC7100 評估板：嵌入式開發新選擇

在嵌入式開發領域，一款合適的評估板能極大地提升開發效率和體驗。今天，我們就來深入了解一下 KIT_XMC71_EVK_LITE_V1 XMC7100 評估板，看看它能為我們帶來哪些驚喜。

文件下載：Infineon Technologies XMC7100評估套件.pdf

一、評估板概述

KIT_XMC71_EVK_LITE_V1 XMC7100 評估板專為評估和開發 XMC7100D 微控制器而設計。XMC7100D 是一款面向工業應用的微控制器，它集成了多達兩個 250 MHz 的 Arm Cortex - M7 作為主應用處理器，以及一個 100 MHz 的 Arm Cortex - M0 + 用于外設和安全處理，還擁有高達 4 MB 的閃存和 768 kB 的 SRAM，支持 CAN FD 和以太網等功能。評估板自身也具備豐富的特性，如 512 Mbit 的 QSPI NOR 閃存、CAN FD 收發器、KitProg3 板載編程器/調試器等，為開發者提供了一個全面的開發平臺。

二、快速上手

2.1 套件內容

套件包含 XMC7100 評估板、USB Type - A 到 Micro - B 電纜以及印刷在套件包裝上的快速入門指南。如果發現套件中有部件缺失，可以前往英飛凌支持頁面獲取幫助。

2.2 開發環境準備

使用 ModusToolbox? 軟件進行 XMC7100D 項目的開發和調試。ModusToolbox? 是一個免費的開發生態系統，包含了 Eclipse IDE for ModusToolbox? 和 XMC7100 SDK。開發者可以從 ModusToolbox? 主頁下載該軟件，并按照安裝指南進行安裝。同時，通過 ModusToolbox? Project Creator 工具可以訪問豐富的代碼示例，幫助我們快速熟悉 XMC7100D 并創建定制化設計。

三、評估板操作

3.1 工作原理

評估板以 XMC7100D 為核心構建。XMC7100D 具有強大的處理能力和豐富的外設，能夠滿足各種工業應用的需求。評估板上的各個外設通過與 XMC7100D 的連接，實現了不同的功能，如數據存儲、通信、調試等。

3.2 板載支持包（BSP）選擇

評估板配備了 KIT_XMC71_EVK_LITE_V1 板載支持包，按照 ModusToolbox? 用戶指南中“創建應用程序”部分的說明，就可以在套件上構建和運行代碼示例。

3.3 KitProg3：板載編程器和調試器

KitProg3 是評估板的重要組成部分，它具有 USB - UART、USB - I2C 等橋接功能，支持 CMSIS - DAP 模式，可用于對評估板進行編程和調試。使用 ModusToolbox? 進行編程和調試的步驟如下：

1. 通過 KitProg3 USB 連接器，使用提供的 USB 電纜將評估板連接到 PC。首次連接時，它會枚舉為 USB 復合設備。
2. KitProg3 在該套件中以 CMSIS - DAP Bulk 模式運行，狀態指示燈（琥珀色）在該模式下始終亮起。如果指示燈狀態不符合預期，可以參考 KitProg3 用戶指南進行故障排除。
3. 在 Eclipse IDE for ModusToolbox? 中，通過“New Application”導入所需的代碼示例，選擇相應的板載支持包和應用程序，然后點擊“Create”創建項目。
4. 在項目資源管理器中選擇項目，在快速面板的“Launches”部分點擊相應的配置，即可進行構建和編程操作。若要進行調試，同樣在快速面板中點擊調試配置即可。

此外，評估板默認編程了 XMC7000 MCU: OOB 演示代碼示例。通過連接評估板到 PC，打開終端程序，設置串口參數，按下復位按鈕，就可以看到代碼示例的標題和相關文本，還能觀察到套件 LED 以 1 Hz 的頻率閃爍。通過按 Enter 鍵或使用用戶按鈕，可以控制 LED 的閃爍狀態，同時還可以選擇不同的演示選項。

四、硬件詳解

4.1 原理圖

套件網頁上提供了原理圖文件，開發者可以從中獲取詳細的硬件連接信息。

4.2 硬件功能描述

4.2.1 XMC7100D

XMC7100D 是 XMC7000 系列 MCU 的一員，采用先進的 40 - nm 工藝制造，集成了多個高性能的 CPU 和豐富的外設，支持 CAN FD 和以太網等功能，為工業應用提供了強大的計算和通信能力。

4.2.2 PSoC? 5LP 基的 KitProg3

板載的 PSoC? 5LP 設備（CY8C5868LTI - LP039）實現了 KitProg3 的功能，它通過 USB 連接器與 PC 連接，同時與 XMC7100D 的 SWD 和其他通信接口相連，為編程和調試提供了便利。

4.2.3 串行互連

PSoC? 5LP 設備作為 USB - UART 和 USB - I2C 橋接的接口，其 USB 串行引腳與 XMC7100D 的 I2C/UART 引腳硬連接，這些引腳也可通過與 Arduino Uno R3 兼容的 I/O 頭訪問。

4.2.4 編程/調試頭

評估板設計了專門的編程和調試頭，包括 10 針的 SWD/JTAG 頭和 20 針的 ETM 標準頭，方便開發者使用不同的編程和調試工具。

4.2.5 電源供應系統

評估板的電源供應系統具有多種電源輸入選項，可以從板載 USB Micro - B 連接器獲取 5 V 電源，也可以通過 VIN 桶形插孔或與 Arduino 兼容的 J1 頭從外部電源獲取 7 V - 24 V 的電源。在需要超過 500 mA 電流的應用中，建議使用外部 DC 電源通過 VIN 連接器為評估板供電。同時，評估板還提供了電壓調節器和電壓選擇頭，方便開發者選擇合適的電壓配置。

4.2.6 I/O 頭

評估板配備了多種 I/O 頭，包括與 Arduino Uno R3 兼容的頭、與 Infineon 的 Shield2Go 傳感器盾牌兼容的頭、與 MIKROE 的 mikroBUS 盾牌兼容的頭以及 XMC7100D I/O 頭。這些 I/O 頭為開發者提供了豐富的接口選擇，可以方便地連接各種傳感器和盾牌，擴展評估板的功能。

4.2.7 CAN FD 收發器

TLE9251V 是一款高速 CAN 收發器，作為 CAN 控制器和物理總線介質之間的接口，支持高達 5 Mbps 的數據傳輸速率。其工作電壓根據評估板上的跳線配置（J8）可以設置為 3.3 V 或 5 V。

4.2.8 四通道 SPI NOR 閃存

評估板上的 512 - Mbit 四通道 SPI NOR 閃存（S25HL512T）與 XMC7100D 的四通道 SPI 接口相連，為數據和代碼存儲提供了快速、可擴展的內存。

4.2.9 LED

評估板上有多個 LED，包括指示 KitProg3 狀態的 LED3、指示電源狀態的 LED4 以及兩個用戶可控的 LED（LED1 和 LED2），方便開發者進行狀態指示和調試。

4.2.10 按鈕

評估板上的按鈕包括復位按鈕（SW1）、兩個用戶可控按鈕（SW2 和 SW4）以及 KitProg3 模式選擇按鈕（SW3），所有按鈕均為低電平有效配置。

4.2.11 晶體和振蕩器

評估板上有四個晶體/振蕩器，分別為 32.768 kHz 的手表晶體振蕩器、20 MHz 的外部晶體振蕩器、25 MHz 的標準以太網接口晶體和 50 MHz 的以太網應用振蕩器，但部分晶體和振蕩器默認未安裝。

4.2.12 以太網收發器和 RJ45 連接器

評估板使用基于 TI 的 DP83825IR 以太網收發器進行以太網驗證，整個以太網部分（包括 PHY、RJ45 連接器和電壓電平轉換器）默認未加載。以太網接口支持 RMII 模式操作，需要使用物理層控制器才能實現 10/100 Mbps 的速度。

4.2.13 電位器

評估板上的 10k 電位器連接到 P6[0]，并與 Arduino 模擬頭（J2.1）相連。在使用該引腳進行外部模擬輸入時，需要移除 R78 電阻以隔離信號。同時，在測量 XMC_VDD 電流時，需要移除跳線 J13 以斷開電位器的電源。

4.2.14 反向電壓保護

評估板配備了必要的反向電壓保護電路，采用 FET 基二極管電路，防止因反向電源輸入對評估板造成損壞，保護 XMC7100D 設備和各個接口。

4.3 套件返工

評估板具有一定的靈活性，支持一些返工操作。例如，可以對 XMC7100D - F100K4160AA 設備進行組裝，評估板設計了雙引腳封裝選項，可選擇 176 - TEQFP 或 100 - TEQFP 微控制器，但需要進行相應的返工操作。此外，VIN 頭默認未安裝相關組件，若要使用外部 VIN 電源，需要安裝相應的組件。

4.4 物料清單

套件網頁上提供了物料清單（BOM）文件，開發者可以從中獲取詳細的物料信息。

4.5 常見問題解答

文檔中還對一些常見問題進行了解答，如核心外部調節器的負載電流能力、多電源輸入時的電壓連接處理、輸入電壓容差、套件電壓限制、目標設備的編程方法以及能否通過外部編程和調試頭為套件供電等問題，為開發者提供了實用的參考。

五、總結

KIT_XMC71_EVK_LITE_V1 XMC7100 評估板為嵌入式開發者提供了一個功能強大、靈活且易于使用的開發平臺。其豐富的外設、多樣的電源選項和完善的編程調試工具，使得開發者能夠快速開展 XMC7100D 微控制器的開發工作。無論是工業控制、物聯網還是其他相關領域的應用開發，這款評估板都值得一試。你在使用這款評估板的過程中遇到過哪些問題呢？又有哪些獨特的開發經驗可以分享呢？歡迎在評論區留言討論。