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面向电机和电源转换实时控制的Kitenis V处理器——NXP FRDM-KV31F评测

2016-09-27
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作者：大音希声
来源：21ic

[导读]
本文评测的FRDM-KV31F是基于NXP Kinetis V平台的开发板，主要面向电机和电源转换的实时控制。

0.引言

NXP公司的Kinetis V系列MCU是基于ARM Cortex-M0+、Cortex-M4和Cortex-M7内核，其实时性在Kinetis系列MCU家族中是最高的。因此，Kinetis V是专为各种BLDC、PMSM和ACIM电机控制以及数字电源转换应用而设计的新一代微控制器。KV31F属于中端Kinetis V系列MCU，其性能要强于基于Cortex-M0+内核的KV1X系列，弱于基于Cortex-M7内核的KV5X系列。

图0-1 Kinetis系列MCU

为了更好地评估Kinetis V系列MCU各个方面的性能，NXP公司在今年推出了一款全新的FRDM开发板FRDM-KV31F。这款开发板搭载了一块KV31F512VLL12 MCU，拥有一路Arduino UNO接口，用于连接各种外设模块。NXP公司为这块开发板提供了一些实时控制的示例。同时，FRDM-KV31F开发板也是新的NXP公司生产的第一款基于Kinetis 系列MCU的开发板。

下面就由笔者向大家介绍FRDM-KV31F。

1.开箱展示

这里向大家展示一下FRDM-KV31F。

如图1-1所示，FRDM-KV31F这款开发板换了新包装，上面的标志已经变成了NXP的，而不是以前Freescale的了。此外，包装的风格也和以前不一样了。看来这款开发板是NXP与Freescale合并之后新设计的。

图1-1 开发板外包装

打开盒子，首先看到的是一份快速上手指南，还有一份用不知几国语言写的安全使用说明。

图1-2 指南及使用说明

然后是用防静电包装袋包装的FRDM-KV31F开发板，还有一条USB micro B转USB type A的线。

图1-3 开发板及USB线

图1-4展示了FRDM-KV31F开发板的正面，看来开发板的风格与之前的FRDM并没多大区别。

图1-4 开发板正面

FRDM-KV31F开发板的背面如图1-5所示。

图1-5 开发板背面

2.硬件介绍

这一部分来介绍一下板载硬件的情况。

先介绍一下FRDM-KV31F开发板整体的资源。

1、MCU：KV31F512VLL12

2、六轴加速度与磁力传感器：FXOS8700CQ

3、一个可编程三色LED

4、一路Arduino UNO R3兼容扩展引脚

5、Motor control auxiliary 模块接口

6、板载调试仿真器OpenSDA V2

FRDM-KV31F开发板的供电方式有两种，一种是通过USB接口供电，另外一种是通过5V Jack供电，不过这个供电口未焊接

开发板的布局如图2-1所示

图2-1 开发板硬件布局

FRDM-KV31F开发板的整体结构如图2-2所示

图2-2 开发板整体结构

下面对FRDM-KV31F开发板的几个重要部分进行介绍。

1、MCU：KV31F512VLL12

KV3系列器件采用运行主频为100或120 MHz、带DSP指令集和浮点运算单元的ARM Cortex-M4内核，配备两个采样率高达每秒120万次(MSPS)的12位模数转换器(ADC)，多个电机控制定时器，64至512 KB闪存。KV3x是Kinetis V系列产品组合中首款受到Kinetis电机套件(KMS)支持的器件。KMS是一款软件解决方案，能够快速配置电机驱动系统，加速最终电机驱动应用的开发，同时改进电机系统的总体性能。具体参数如下：

• 120 MHz ARM Cortex-M4 内核带DSP，具有 1.25 DMIPS 每MHz的高性能

• 嵌入式存储：512 KB Flash 和 96 KB RAM

• 支持一路Flexbus外部总线接口实现高速总线连接存储器件

• 两路8位定时器/计数器，可作为PWM发生器

• 最大可达 70个通用 I/O口 (GPIO)

• 两路16位 SAR ADC (在12bit 模式下可达1.2 MS/s)

• 两路12位 DAC

• 两路模拟比较器 (CMP)

• 16通道DMA 控制器

• 两个 SPI 模块

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