MK60最小系统板使用说明书.doc

MK60系统板模块使用说明书 一 简介： K60系列微控制器具有IEEE 1558以太网，全速和高速USB 2.0 On-The-Go带设备充电探测、硬件加密以及防篡改探测能力，具有丰富的模拟、通信、定时和控制外设，从100LQFP封装256KB闪存开始可扩展到256MAPBGA 1MB内存大内存的K60系列微控制器还提供可选的单精度浮点单元、NAND闪存控制器和DRAM控制器144脚LQFP封装的K60的引脚分布图如图1所示，很多引脚都是功能复用引脚，至于引脚选择哪个功能取决于相关寄存器的配置图1 K60 144 LQFP引脚分布图由功能框图可知，K60含有的功能模块包括：串行通信UART、GPIO、定时器、A/D、D/A、CMP、TSI、SPI、I2C、I2S、CAN、USB、SDHC以及存储模块不同单片机的相同功能模块用法是基本一样的，因此，这里的UART、GPIO、定时器、A/D、SPI、CAN与XS128的功能模块用法是一样的，CMP与XS128的PWM模块功能类似，都可以输出PWM波形关于其他模块的功能这里不再进行介绍，请大家参考K60的datasheet或者reference manual。

二 模块特点：1. 模块将单片机的引脚基本上全部引出，便于进行二次开发；2. 模块电源设计了过流和过压保护，进一步增加系统抗电压和电流冲击能力；3. 特别提醒大家的是，该模块不和5V接口兼容，所以使用时一定要小心，别直接使用5V电源供电，否则可能烧坏模块三 模块使用注意事项◆板子为镀金板，使用过程中要轻拿轻放同时不要用手触摸金面，因为手上汗液容易引起金面氧化，产品使用久了，易导致接触不良等故障；◆产品放置时，因为焊接元器件个别高度凸出，因此不要有其它重物压在上面，以防压坏电路板上的贴片元件，进而影响板子性能；◆电路板存放温度不要超过55°，湿度小于60%；◆板子放置不要靠近潮湿地方，以防板子受潮影响使用，如果板子受潮，请将板子至于通风干燥地方进行干燥处理，如空调下，利用空调热风进行干燥；◆由于板子的引脚是裸露设计，请不要用手触摸相关引脚，以防静电损坏芯片引脚，影响板子性能◆电路板使用前，必须检查所接电源是否在说明书规定的范围内，以防电压太高击穿关键芯片，影响板子性能；◆电路板使用时，注意不要将电源接反四 K60的非I/O功能介绍像电源类的引脚以及用于复位及JTAG的引脚我们可以称为非I/O引脚，即这些引脚是不能当作一般I/O口使用的，非I/O引脚的总结及功能如表3-1所示。

K60N512VM100 芯片电源类引脚，BGA 封装 22 个，LQFP 封装 27 个，其中 BGA 封装的芯片有五个引脚未使用（A10、B10、C10、M5 和 L5）芯片使用多组电源引脚分别为内部电压调节器、I/O 引脚驱动、A/D 转换电路等电路供电，内部电压调节器为内核和振荡器等供电为了电源稳定，MCU 内部包含多组电源电路，同时给出多处电源引出脚，便于外接滤波电容为了电源平衡，MCU 提供了内部相连的地的多处引出脚，供电路设计使用表1-1 非I/O口引脚功能分类引脚名引脚号典型值功能描述BGALQFP电源类外部输入VDDE5、E6、E7、E8、F5、F85、16、43、56、70、94、1083.3V内核CPU电源VSSF6、F7、G7、G8、H3、H7、H8、M106、17、18、44、57、71、93、107、121、1340VVBATL6423.3V RTC模块电源（可电池供电）VDDAH5313.3V为A/D转换电路供电 VSSAH6340VVREFHG5323.3VA/D转换参考电压 VREFLG6330VVREGING2225VUSB模块参考电压芯片输出电压VREF_OUTM3371.2V输出参考电压(为ADC、CMP和DAC提供) VOUT33G1213.3VUSB模块电源稳压器输出的电压复位RESETL1274复位引脚，它是双向引脚。

作为输入引脚，拉低可使芯片复位作为输出引脚，上电复位期间有低脉冲输出，表示芯片已经复位完成晶振EXTALM1272晶振或时钟输入引脚(PTA18) RTC模块EXTAL32M641RTC晶振或时钟输入引脚 XTAL32M740RTC振荡器输出引脚JTAG写入器引脚JTAG_TMSK753测试模式选择（该引脚有内部上拉电阻）JTAG_TCLKJ550JTAG时钟JTAG_TDIJ651JTAG数据输入JTAG_TDOK652JTAG数据输出 EZP_CS_bL754EzPort模式选择 复位引脚 RESET 是一个专用引脚，内部含有上拉电阻空闲状态为高电平，低电平迫使芯片复位在写入器电路中，该引脚被连接到标准的 10 芯 JTAG 接口，以便写入器可以使MCU 复位五 MK60 I/O端口资源类引脚：除去需要服务的引脚外，其它引脚可以为实际系统提供 I/O 服务芯片提供服务的引脚也可称为 I/O 端口资源类引脚MK60N512VMD100（144 引脚 BGA 和 LQFP 封装）100 个I/O 引脚名、引脚号及功能描述许多引脚具有复用功能这些引脚在复位后，立即被配置为高阻状态，且为通用输入引脚，没有内部上拉电阻。

需要注意的是，为了避免来自浮空输入引脚额外的漏电流，应用程序中的复位初始化例程需尽快使能上拉或下拉，也可改变不常用引脚的方向为输出，以使该引脚不再浮空ADC、DAC 和 USB 引脚，以下引脚是 MK60N512VMD100 单独列出来的除去需要服务的引脚外，其它引脚可以为实际系统提供 I/O 服务芯片提供服务的引脚也可称为 I/O 端口资源类引脚MK60N512VMD100（144 引脚 LQFP 封装）的有多达 100个 I/O 引脚其中 A 口 26 个，B 口 20 个，C 口 20 个，D 口 16 个，E 口 18 个，每个引脚均具有多个功能，详细情况请参见表 2-表 5表 1 PTA 口的 26 个引脚功能详述六 K60最小系统设计6.1 电源电路MK60的工作电压为3.3V，这个电源实际上是从7.2V转3.3V电源电路通过接插件传送过来的，这个7.2V转3.3V电源电路其实就是我们所要讲的电源电路，这一部分的具体设计请参考《开关电源和线性电源电路设计》一章因此，这里所讲的电源电路主要就是指把上面的3.3V电源供给单片机的电源引脚芯片有两种电源VDD和VDDA，其中VDD是MCU电源，VDDA是模拟电源。

在每组VDD和VSS之间加入滤波电容，如下图2所示 图2 电源滤波设计将VDD经过电感或磁珠之后再给VDDA供电，这样可以起到抗干扰作用，如图3所示通过MK60的datasheet(数据手册)我们可以统计出MK60的电源引脚总共有9个数字电源引脚即VDD，1个模拟电源引脚VDDA，另外VREFH也与VDDA使用同一路电源，而所有的VSS和VSSA引脚都属于GND都接地具体请参看完整原理图图3网络标号VCC即为从主板上引入的3.3V电源，这里经过电感L1进行滤波输出3V3（即3.3V），再给单片机供电电源引脚一般都会增加一个100nF的电容，用以滤波，使电源引脚的电压更稳定3V3属于数字电源，VDDA属于模拟电源，为了降低噪声和出错几率，模拟电源盒数字电源应该隔离，电感L3和L4就是用于电源隔离的元件，主要作用就是将数字电源的高频噪声隔离其实，这里不加电感，即去掉L3和L4，使数字电源引脚和模拟电源引脚公用一路电源也是可以的设计滤波电容时应注意：(1) 模拟地和数字地分开，可用电感或磁珠隔离2) 选用封装较小的贴片电容，一般选用0603，减小寄生电容；(3) 滤波电容尽量靠近芯片引脚，PCB布线时一定要先经过电容再进入电源引脚，这样电容才能起到作用；6.2 时钟电路MK60的时钟电路包括两部分，一个是芯片的主晶振，用于产生芯片和外设所需要的工作时钟；另外一个是实时时钟RTC的时钟电路，实时时钟（RTC-Real Time Clock）提供一套计数器在系统上电和关闭操作时对时间进行测量，RTC消耗的功率非常低。

蓝宙电子的K60系统板的主晶振使用的是50MHz的有源晶振，如图4所示图4 50MHz有源晶振时钟电路K60的RTC时钟由独立的32.768KHz振荡器来提供，如图5所示另外RTC还具有专用的电源引脚VBAT，可连接到电池或者其他器件使用的相同的3.3V电压上要使RTC中断能够唤醒掉电的CPU，必须选择外部时钟源图5 RTC时钟电路RTC时钟可以不要，这里留着是为了方便需要的同学使用6.3 复位电路K60的复位电路如图6所示，其中网络标号RESET连接芯片的RESET复位引脚复位电路工作原理：默认情况下，复位引脚RESET通过一个4.7k的电阻上拉到3.3V，处于高电平状态，芯片不会复位，因为该引脚只有在为低电平的时候才开始复位当按下复位按键S1，RESET引脚接地，处于低电平，致使芯片复位图 6 复位电路6.4 JTAG接口电路K60系列芯片使用的是ARM Cortex-M4内核，该内核内部集成了联合测试行为组织JTAG接口，通过JTAG接口可以实现程序下载和调试功能K60的JTAG接口电路如图7所示JTAG的对外引脚2、4、6、8分别为TMS，TCK，TDO，TDI，这些引脚分别连接K60的PTA0~PTA3四个引脚，JTAG的10脚连接K60的复位引脚。

图7 K60的JTAG接口电路现在各公司的JTAG接口电路一般都是开源的，不然无法设计，如果实在不清楚的话可以在网上查找，或者最直接的就是跟原厂索要，一般都会给以上就是整个MK60最小系统的设计大家只要记住任何单片机的最小系统都是由电源电路、时钟电路、复位电路和JTAG接口电路组成即可这样大家在设计任何一种单片机的最小系统的时候心里就有依据了，只不过有的单片机内部带有时钟，在系统要求不高的情况下我们就用单片机的内部时钟也可以，就不需要设计外部时钟电路了现在的单片机一般都是上电自动复位的，所以很多时候我们这个复位电路也可以省去，这里指的更多是8位单片机的情况在设计K60的最小系统时，建议大家参考飞思卡尔提供的TWR-K60N512-SCH文档，PDF格式，可以从官网下载七 联系方式公司名称：芜湖蓝宙电子科技有限公司公司地址：芜湖经济技术开发区银湖北路科创中心C#211室芜湖蓝宙电子科技有限公司公司：0553-5841830技术支持：金先生（13966021694）公司官网：公司网上交易平台：。