Review da Launchpad EXP432P4111

Vira e mexe a Texas Instruments lança novas Launchpads para apresentar seus microcontroladores mais recentes, tanto que há algumas semanas o articulista André Curvello apresentou review da recente MSP-EXP430FR2433.

 

Entretanto, já havia passado algum tempo desde a última aparição do MSP432, um “híbrido” da TI que utiliza como núcleo um ARM Cortex-M4F com grande parte dos periféricos herdados da linha MSP430. Ou seja, para quem já utiliza os MSP430 acaba se tornando mais fácil de entender os periféricos ou mesmo migrar códigos.

 

Em setembro do ano passado (2017) achei algo interessante na documentação da nova SimpleLink (e outros desenvolvedores também encontraram vestígios em outras documentações). Uma possível nova Launchpad utilizando um novo modelo de MSP432, mostrando que essa linha estava bem ativa. Isso até virou tópico no 43oh, um fórum que foca principalmente nos microcontroladores da TI.

 

Resumindo a história, após stalkear o site da TI por atualizações no status, eis que a Launchpad tornou-se disponível e chegou em minhas mãos no dia 27 de dezembro, um belo presentinho de Natal.

 

A nova Launchpad EXP432P4111

 

A Launchpad em questão é a MSP-EXP432P4111 e logo de cara fica evidente um dos seus diferenciais. O LCD que era encontrado em algumas Launchpads do MSP430 está agora também disponível nesta versão do MSP432.

 

Unboxing da Launchpad EXP432P4111
Figura 1 - Unboxing da Launchpad EXP432P4111

 

Suas principais características são:

  • uC MSP432P4111 - ARM Cortex-M4F
  • Clock de até 48MHz - foco em aplicações low-power
  • 2MB de memória flash
  • 256KB de memória SRAM
  • ADC de 14 bits, 1 MSPS, 24 canais
  • Driver para LCD com 8 Mux e até 320 segmentos
  • Dois botões
  • Um led vermelho e também um led RGB
  • Sensor externo de temperatura - LMT70
  • Debugger Onboard - XDS110-ET

 

Pinagem (Pinout) do conector padrão Boosterpack
Figura 2 - Pinagem (Pinout) do conector padrão Boosterpack. Fonte: SimpleLink Academy

 

O clock em si pode não impressionar, mas é uma abordagem comum no mercado low power. Por outro lado, para quem está acostumado com os MSP430 (que também tem o foco principal em low power), já é um salto e tanto em velocidade e desempenho já que se trata de um ARM Cortex-M4 com unidade aritmética para cálculos com ponto flutuante, a tão desejada FPU. Vale lembrar que nesta versão, por se tratar de um modelo recente, o uC vem marcado como XMS432P4111, sendo que o XMS indica uma versão de pré-produção, passível de modificações.

 

Com memória de sobra, tanto flash como SRAM, ficamos com menos restrições nos projetos mais complexos que surgem, principalmente quando a palavra do momento é IoT. A memória volátil foi o que mais me chamou a atenção, permitindo abusar no processamento de sinais junto da CMSIS DSPLIB.

 

O ADC tem resolução nativa de 14 bits, algo bastante interessante quando se faz necessário converter algum sinal do domínio analógico para o digital. Inclusive parte do marketing da TI se dá no ADC dos MSP432 e sua capacidade de alcançar 16 bits de resolução através de oversampling.

 

Por fim, outro diferencial é o driver interno para displays de LCD, o que pode facilitar no desenvolvimento com este tipo de interface e até minimizar os custos já que seria necessário apenas o display, dispensando um driver externo. O LCD embutido na placa é idêntico ao utilizado nas Launchpads MSP-EXP430FR6989/FR4133.

 

Outro ponto forte das Launchpads em geral é a presença de um debugger onboard, o que facilita muito no desenvolvimento, testes e no aprendizado do dispositivo em geral. A figura a seguir apresenta um overview da placa.

 

Overview da Launchpad EXP432P4111
Figura 3 - Overview da Launchpad EXP432P4111. Fonte: SimpleLink Academy

 

Out Of Box Demo

 

Toda Launchpad costuma chegar em nossas mãos com um demo pré-carregado. O demo permite verificar o funcionamento dos principais componentes da placa.

 

O primeiro modo permite que o usuário modifique a frequência de piscar (blink) através da chave S1, sendo a frequência apresentada no display. Pressionando S2 é possível alterar entre os led Red-Green-Blue ou modo aleatório.

 

O segundo modo é acessado ao pressionarmos ambos botões por alguns segundos (segurando novamente a demo voltará ao modo 1). Neste modo são exibidas temperaturas associadas ao sensor externo e ao sensor interno do uC. Para que o sensor externo (LMT70) funcione é necessário fechar o jumper R8 próximo ao pino P4.4 do barramento de expansão. Segundo a documentação, este jumper fornece alimentação ao sensor, permitindo avaliar melhor o comportamento em Low Power Mode. O sensor será conectado ao pino P5.3 (Analog input 2).

 

Além disso existe uma interface web que se comunica com a demo através da comunicação serial embutida no debugger. Com isso podemos controlar os leds, a mensagem escrita no display e também os caracteres especiais.

 

Out of Box Demo comandada pela interface web
Figura 4 - Out of Box Demo comandada pela interface web

 

Segue um pequeno vídeo com a demo em funcionamento:

 

 

Plataforma SimpleLink

 

SimpleLink é plataforma de desenvolvimento com bibliotecas para abstração de hardware, drivers, biblioteca gráfica, biblioteca de ponto fixo, biblioteca para compressão de dados, exemplos e outros que substituiu a antiga MSP432Ware, além de englobar as soluções de RF da TI.

 

Quem já tiver projetos utilizando o MSP432, tem duas opções: manter a antiga MSP432WARE a quesito de retrocompatibilidade, ou migrar os novos projetos para o SimpleLink MSP432P4. Existe inclusive um guia com os procedimentos para migração. Por possuir apenas alguns testes, preferi iniciar do zero.

 

Fica aqui uma dica, a própria TI não indica começar projetos do zero, ressaltando para utilizar algum projeto base como o “driverlib_empty_project_from_source”. Eu importei um projeto desses para cada uma das variações e deixo como template, ai basta duplicar e renomear quando necessário. Cuidado ao copiar o template com terminação “_sram”. Ele chama atenção pois após compilar o projeto, o uso de memória flash é mínimo, todo o programa fica na memória SRAM. O problema é que após você desconectar sua Launchpad o código será perdido.

 

A SimpleLink passou a trazer a CMSIS DSPLIB pré-compilada como third party, mas não traz um exemplo de uso mais explícito ou um empty_project com sua configuração. Mas fique tranquilo, eu explico como fazer essa configuração neste artigoapenas atente para direcionar para a lib pré compilada dentro da pasta da SimpleLink.

 

Além disso a SimpleLink inclui as configurações básicas para utilizar o TI-RTOS ou o FreeRTOS. Inclusive o Demo roda sobre esses RTOS's, mas nos meus testes a versão FreeRTOS trava ao entrar no segundo modo, esperamos que isso seja corrigido nas próximas atualizações. Ela também traz alguns drivers/APIs compatíveis com os RTOS's e também possíveis de serem utilizados sem nenhum RTOS, facilitando o controle dos periféricos internos e também externos.

 

Por fim ela ainda apresenta implementações do famoso FatFs para utilização com cartões SD e também do algoritmo LZ4 para compactação de dados, algo que é abordado em alguns exemplos relacionados a IoT, minimizando o tamanho do arquivo transmitido em uma atualização OTA.

 

É uma Launchpad bastante interessante para quem quer conhecer o MSP432, para quem quer aprender a lidar com um driver de LCD ou quem precisa de bastante memória para testar/validar um projeto.

 

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Haroldo Amaral
Doutorando em Eng. Elétrica pela Poli-USP, mestre em Eng. Elétrica pela UNESP-Bauru e graduado em Tecnologia em Sistemas Biomédicos pela FATEC-Bauru.Um apaixonado por eletrônica que adora passar seu tempo "queimando alguns componentes" e escovando alguns bits. Entre outras paixões estão a música, uma boa reunião com os amigos, papear sobre tecnologia e afins.

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Otavio Augusto Gomes
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Otavio Gomes

O review veio em boa hora. Obrigado Haroldo! Estava aguardando por essa versão com mais RAM. Os 64kB da versão anterior limitavam muito meus projetos.