Cortex-M4内核的Kinetis微控制器：应用开发与案例研究

本文主要介绍了飞思卡尔公司的Kinetis系列微控制器，这是一个在2010年推出的重要产品线，它基于ARM Cortex-M4内核，这是ARM公司当时最新且专为数字信号控制市场设计的嵌入式处理器。Cortex-M4以其高效和易用的控制及信号处理性能著称，特别适合工业控制领域的应用，如电机控制、通信、安防和加密等。 Kinetis系列微控制器的特点在于其丰富的功能集成，内置了诸如UART、SLCD、TSI、USB、以太网和CAN等多种接口模块，以及高精度的16位ADC和12位DAC，这为开发者提供了强大的硬件支持。然而，由于该系列产品的发布相对较晚，初期学习资源和示例程序相对匮乏，因此苏州大学飞思卡尔嵌入式研发中心在此背景下承担了Kinetis芯片的前期研究和应用任务。 文章以Kinetis K60N512芯片作为研究实例，构建了一套完整的开发套件，包括核心板、扩展板和OSJTAG调试器。作者深入研究并实现了K60N512的常用模块驱动，并通过移植FreeRTOS实时操作系统，详细探讨了FreeRTOS在Kinetis芯片上的移植过程和测试，为在该平台上运行实时操作系统提供了实用指南。 此外，为了加速以太网编程，文章还移植了开源嵌入式TCP/IP协议栈LwIP，解释了LwIP的移植和测试方法，使得K60N512能够更好地进行网络应用。为了研究Kinetis的网络应用潜力，作者设计并实现了一个基于嵌入式Web的短信猫系统，这个系统能发送和接收短信，采用FreeRTOS调度任务，利用LwIP进行网络通信，并且包含一个用户界面，通过Web服务器实现。 本文的研究成果，包括K60N512核心板、扩展板的驱动程序、FreeRTOS和LwIP的移植，以及短信猫系统，预计将在2011年8月的苏州大学飞思卡尔大学培训活动中推广，这对于推动Kinetis系列微控制器在中国的应用和技术传播具有重要意义。 总结来说，本文是一篇深入研究和实践应用飞思卡尔Kinetis系列微控制器的文章，涉及内核技术、驱动开发、RTOS移植和网络通信等多个关键知识点，对于理解和使用这一高性能微控制器具有很高的参考价值。