1、概述

该文档主要介绍桃芯科技 ING91880 开发板的硬件资源及其使用 方法,以使研发人员了解 ING9188 系列芯片的硬件资源,并测试其功能, 使开发人员尽快掌握 ING9188 系列芯片的使用。

2、硬件资源

ING91880 的开发板见下图,主要包括温湿度传感器、加速度传感 器、SPI Flash、按键、LED、蜂鸣器等相关资源。

图 1 开发板

2.1、供电

ING91880 开发板有两种供电方式:

  1. 通过开发板上丝印位号为 J2 的 micro USB 接口供电

  2. 通过开发板背面的装入纽扣电池供电

图 1 开发板电源拓扑

开发板上留有 3.3V 对外供电接口,位号为 J8 的插针为 3.3V,位 号为 J7 的插针为 GND,供电时要注意电流限值:通过 micro USB 供电 时,3.3V 电流限值是 200mA;通过纽扣电池供电时,根据具体纽扣 电池的输出能力来确定。

2.2、GPIO 功能

开发板上丝印位号为 J5,靠近板边的奇数管脚为 ING91880 直接 相连的 GPIO,见下图。用户可以根据实际需要通过排线连接具体的 外部设备,并通过软件配置相应的功能。若要使用开发板上的硬件资 源,比如传感器、串口、蜂鸣器等资源,需要用跳线帽把 J5 对应位 置短接。

图 3 GPIO 连接情况

有关 GPIO 的使用方法,可参考以下示例:

  • HID Keyboard (蓝牙键盘示例)
  • Peripheral ANCS (苹果通知中心服务)

2.3、调试接口

开发板集成了 DAPLink (CMSIS-DAP 的升级版) 功能, 支持 CDC 串口、拖放烧写。该功能通过一片 STM32 来实现,在开发板上的丝印为 U1,实际使用中通过 micro USB 接口与 PC 机通信, 虚拟出的串口端口号在 PC 机设备管理器中查看,使用此串口与 ING91881B 通信前,必须在 UART_TX 和 UART_RX 处用跳线帽短接。

DAPLink 的 SW_CLK 和 SW_DIO 与 ING918 的 SWD 接口使用跳帽连接,断开跳帽, 既可以将开发板用做 DAPLink 调试其它设备,也可以使用其它调试器来调试开发板。 STM32 芯片的 SW_CLK 和 SW_DIO 用插针引出,可以用来烧写STM32。

DAPLink 固件 开源

说明: 不同调试器提供的串口能力不同,某些调试器从 ING918 向 PC 机进行高速传输时可能丢失数据。 而 ING918 可立即响应串口数据,所以从 PC 机到 ING918 传输时不存在此问题。 例如使用了相同型号 STM32 芯片的 DAPLink 与 J-Link OB,以 921600 波特从 ING918 向 PC 机传输时,DAPLink 不丢数据, 而 J-Link OB 则存在问题。

2.4、传感器

开发板自带两颗传感器,BME280 和 BMA280,IIC 接口,通过 ING91880 的 IIC1 接口互联,使用前需在 J5 IIC1 处用跳线帽短接。 BME280 为湿度、压力、温度传感器,IIC 地址为:0b1110110;BMA280 为三轴加速度传感器,IIC 地址为:0b0011000。

有关传感器的使用方法,可参考以下示例:

  • Thermometer with FOTA (基于 BME280 的温度计)
  • Peripheral Pedometer (基于 BMA280 的计步器)

2.5、Flash

开发板上自带了一颗 SPI flash,用于验证 SPI 接口,型号 为 W25Q16DVSS,使用时需在 J5 SPI 处用跳线帽短接。

2.6、LED

开发板上有 1 个三色 LED 和 1 个绿色 LED,三色 LED 可以用于 PWM 调光功能,绿色 LED 可以做为指示灯。使用前需要在 J5 相应位置用 跳线帽短接,三色 LED 通过专门的三色调光芯片 TLC57931,该芯片 通过单线发送相应的控制命令,插座 J5 中对应的信号为 TLED。

有关 LED 的使用方法,可参考以下示例:

  • Peripheral LED (通过 TLC57931 控制三色 LED)

2.7、按键

开发板上的按键分为两种:

  1. 系统按键

    用于复位芯片,位置见图 1 中 RESET 标志处,用于复位 ING91880。

  2. 功能按键

    KEY1-4 用户可以自行分配功能,位置见图 1 红色标志处所示,默认上拉,按 下为低,使用前需在 J5 相应位置用跳线帽短接。

    有关按键的使用方法,可参考以下示例:

    • HID Keyboard (蓝牙键盘示例)
    • Peripheral ANCS (苹果通知中心服务)

2.8、蜂鸣器

开发板上包含 1 个蜂鸣器,工作频率 4KHz,使用前需在 J5 相应 位置用跳线帽短接。

有关蜂鸣器的使用方法,可参考以下示例:

  • Peripheral Piano (通过 PWM 驱动蜂鸣器)

2.9、ADC

开发板上留有 ADC 接口,J12 用跳线帽短接时,输入电压为 1.65V, 为分压电阻从 3.3V 得到,用户也可以通过跳线外接其他输入,输入 点为 J12 的 1 脚。

有关 ADC 的使用方法,可参考以下示例:

  • Peripheral Battery (通过 ADC 监测电压)

2.10、配置管脚

  • TESTMODE

    通过 J11 可设置 ING91880 的工作模式,默认为下拉, 正常工作模式,可以通过跳线帽短把 J11 的 1、2 脚短接设置为调试 模式。

  • EXTINT

    为外置中断,用于在待机模式下唤醒 ING91880,开发 板上可以通过 BMA280 唤醒,也可通过外部设备唤醒,通过 BMA280 唤醒时,用跳线帽把 J3 的 1、2 脚短接,外部设备唤醒时通过跳线连 接 J3 的 1 脚。图 1 中标志 EXT_INT 的按键与 EXTINT 为同一信号,按 键按下时触发中断。该信号有两种功能:

    1. 复位时使芯片进入烧写模式;
    2. 工作过程中用来将芯片从睡眠模式中唤醒。

2.11、芯片功耗测试

J9 为芯片 ING91880 供电端,正常使用时,用跳线帽短接。 测试芯片 ING91880 的供电电流时,把万用表串接在 J9 的两 端。

3、烧写程序

3.1、用 Flash Downloader 烧写

  1. 在 ingWizard 主界面找到要下载的项目,点击右键;

  2. 从弹出的快捷菜单中选择“Download to Flash…”,ingWizard 自动打开 Flash Downloader;

  3. 在 Flash Downloader 里点击“Setup UART”修改开发板使用的串口号;

  4. 点击“Start”;

    说明: 一般情况下一个完整的程序包含两个二进制文件,platform.bin(包含协议栈、实时内核)和 App Bin。程序编译时,只有 App Bin 发生变化,platform.bin 不变。所以 platform.bin 只需要烧写一次。 详情请参阅 SDK 用户手册关于软件架构的介绍。
  5. 保持开发板 EXT_INT 按键处于按下状态,按动一次 RESET,开发板即可进入下载模式。下载过程中界面显示如图所示。

    说明: 从复位状态释放时,Bootloader 会检测 EXT_INT,如果为高电平则进入 UART 下载模式,否则正常启动。 也就是说若要进入 UART 下载模式,要保证 RESET 按键弹起的瞬间, EXT_INT 按键处于按下状态。

3.2、使用调试器烧写

所有示例都可以在(支持 CMSIS-DAP 的) IDE 直接通过 DAPLink 调试器下载,例如在 Keil 里直接点击“Download”。 如果开发者选择使用 J-Link 调试器,那么所有示例都可以在 IDE 直接通过 J-Link 调试器下载,例如在 Keil 里直接点击“Download”。

注意: 此方法只烧写 App 编译出的程序,不烧写 platform.bin,所以开发板初次使用时,应该先 使用 Flash Downloader 完整烧写 platform.bin 和 App Bin。 有些 IDE (如 CrossStudio/SEGGER)可以修改设置同时烧写 platform.bin,但是 SDK 中的示例未做此设置。 具体烧写方法请参照“使用 SWD 接口进行产品量产”。
说明: 如果单独安装过 J-Link 软件,第一次下载时 J-Link 将弹出对话框要求 用户选择芯片类型,请选择“Unspecified Cortex-M3”。

3.3、拖放烧写

DAPLink 调试器会在上位机里呈现一个 U 盘,将 .bin 文件或者 .hex 文件复制(通过命令行或者拖放)到 U 盘即可完成烧写。 烧写完成后,U 盘会重新挂载,查看 U 盘内的 DETAILS.TXT 文件,可发现 Remount count 计数增加 1。如果烧写失败,则会出现 FAIL.TXT 文件,里面包含了详细错误信息;如果烧写成功,U 盘内无此文件。无论烧写是否成功,重新挂载后的 U 盘都不会“保存” 所烧写的 .bin 文件或者 .hex 文件。

  • .bin 文件烧写

    此模式只支持完整烧写,.bin 文件必须完整,同时包含 platform.bin 和 App Bin。建议通过 Flash Downloader 菜单项 File → Merge & Export … 自动合并导出完整 .bin 文件,然后烧写。

  • .hex 文件烧写

    Intel Hex 文件包含地址信息,支持部分烧写。

4、注意事项

  • 通过开发板给外部设备供电时,注意电流限值;
  • 增减外部设备时,请断电;
  • 不要用金属部件遮挡印制板天线。