探索DK-45605与DK-45686 SmartMotion开发平台的硬件魅力

在当今的电子世界里，传感器技术的飞速发展为我们带来了前所未有的机遇和挑战。作为电子工程师，我们常常需要寻找高效、可靠的开发平台来实现各种创新应用。今天，就让我们一起来深入了解一下InvenSense的DK-45605与DK-45686 SmartMotion开发平台（Ver. I），看看它们究竟有哪些独特之处。

文件下载：TDK InvenSense DK-45686 开发工具.pdf

平台概述

TDK SmartMotion平台Ver. I是一个专门为TDK InvenSense运动传感器设备打造的综合性开发系统。它围绕Microchip SAMG55 MCU设计，为客户提供了一个快速评估和开发基于InvenSense传感器解决方案的理想环境。这个平台集成了板载嵌入式调试器，无需外部工具就能对SAMG55 MCU进行编程和调试，大大提高了开发效率。

同时，该平台还配备了必要的软件，包括InvenSense MotionLink这个基于GUI的开发工具，以及用于InvenSense运动传感器的嵌入式运动驱动程序（eMD）。eMD包含了一组API，可以对平台的各个方面进行配置，比如运动传感器的参数（如满量程范围FSR、输出数据速率ODR）、信号重定向到专用引脚、传感器低通滤波器截止频率或报警位检查等。而MotionLink则可以帮助我们捕获和可视化运动传感器的数据，让我们更直观地了解传感器的工作状态。

此外，这个平台支持Atmel Studio，并且与Microchip Xplained Pro扩展板兼容。Xplained Pro扩展系列评估套件提供了额外的外设，可以扩展开发板的功能，方便我们进行客户设计的开发。

平台特性

特性概述

• 集成TDK InvenSense运动传感器：为我们提供了高精度的运动数据采集能力。
• 支持带插入式子板（DB）的磁传感器：增加了平台的扩展性和应用范围。
• Microchip SAMG55微控制器：拥有512 KB Flash，为数据存储和程序运行提供了充足的空间。
• 板载嵌入式调试器（EDBG）：方便进行编程和调试，无需额外的外部工具。
• 内置FTDI USB转UART接口：实现了快速的运动传感器数据传输。
• USB连接器：用于主机接口，可进行软件调试和数据记录。
• 通过USB供电：简化了电源供应，提高了使用的便利性。

平台应用

TDK SmartMotion平台Ver. I不仅是一个硬件单元，更是一个支持多种不同应用开发的平台。它可以用于TDK传感器产品的评估和算法软件开发，为我们在不同领域的创新应用提供了有力支持。

传感器与开发套件

该平台支持多种类型的TDK IMU和压力传感器，基于这个平台的开发套件（DKs）主要有DK-45605和DK-45686。

DK-45605

DK-45605是TDK IMU ICM-45605的开发套件。ICM-45605是一款高性能的6轴MEMS MotionTracking设备，它具有可配置的主机接口，支持I3C、I2C和SPI串行通信，以及用于连接外部传感器的I2C主模式接口。该设备还具备高达8K字节的FIFO和2个可编程中断，为我们的数据处理和控制提供了更多的灵活性。如果想了解该传感器的详细信息，可以参考ICM-45605的数据手册。

DK-45686

DK-45686则是TDK IMU ICM-45686的开发套件。ICM-45686是一款高性能的双接口（UI + AUX）6轴MEMS MotionTracking设备，同样具有可配置的主机接口，支持I3C、I3CSM、I2C和SPI串行通信。此外，它还拥有一个支持SPI从模式的AUX接口，可用于连接OIS控制器，或者支持I2C主模式以连接外部传感器。该设备也具备高达8K字节的FIFO和2个可编程中断。详细信息可参考ICM-45686的数据手册。

需要注意的是，这些DK板仅适用于在室温下进行基本的传感器产品评估和软件开发，不能在其他温度下使用。如果需要在产品数据手册规定的温度范围内进行传感器评估或特性测试，需要从TDK FAE或销售联系人处获取评估板（EVB）。

系统设计

系统框图

板载的EDBG MCU AT32UC3A4256HHB - C1UR允许我们在不使用外部工具的情况下对主MCU SAMG55进行调试、跟踪和编程。通过系统框图，我们可以更清晰地了解整个系统的架构和各个组件之间的连接关系。

主MCU SAMG55资源分配

主MCU SAMG55的资源分配对于系统的正常运行至关重要。以下是一些主要资源的使用情况：	SAMG55资源	使用情况
UART 0 (PA9/10/25/26)	默认情况下，UARTO连接到FTDI输入。在J200上使用Extension - 1的情况下，可以通过跳线J3断开UARTO与FTDI的连接。
TW6(I2C) (PB8/9)	用于通过CN2连接外部传感器的主I2C线。
SPI5 (PA11/12/13/14)	SPI5主设备连接到TDK IMU传感器，板载IMU传感器的/CS = PNCSO。
GPIO (INTs) PA17/18/20/30和PB15	这些GPIO用于传感器中断输入和其他智能功能，具体可参考系统框图中的表格。
TW4(I2C)	主IC与EDBG MCU从I2C进行通信。
UART6	用于EDBG DGI - UART接口。
UART7	用于EDBG CDC - UART接口。

连接器

TDK SmartMotion平台Ver. I的连接器和引脚头都有明确的名称和功能描述，方便我们进行连接和使用。以下是一些主要连接器的信息：	连接器名称	连接器参考编号	连接器功能描述
其他传感器DB	CN2/CN3	用于磁传感器的子板连接器，仅用于PC接口。
FTDI USB	CN6	用于FTDI USB转串行UART接口的USB连接器。
EDBG LEDS	D500/D501	EDBG指示灯，D500为绿色，D501为黄色。
传感器I2C选择	I1	选择主机PC连接，用于IM传感器和其他传感器。
电源源选择	J2	开发板电源源选择。
VDDIO电压选择	J3	选择VDDIO的电压级别（3.3V、1.8V和1.2V）。
测试引脚	J4	数字信号测试引脚。
SAMG55 USB	J301	MCU SAM G55的USB连接器。
EDBG USB	J500	EDBG MCU的USB连接器。
用户按钮	SW300	用户按钮连接到MCU GPIO，功能由用户定义。
复位按钮	SW301	复位按钮：用于目标MCU和EDBG MCU的硬件复位。

跳线设置

跳线设置对于系统的配置和功能实现也非常重要。以下是一些主要跳线的说明：	跳线	描述
J1	用于选择哪个传感器将连接到SAMG55主I2C。只允许两个跳线短路。引脚1/2和3/4上的跳线短路：IMU传感器主I2C连接到SAMG55 I2C主设备；引脚5/6和7/8上的跳线短路：其他传感器I2C连接到SAMG55 I2C主设备，此时TDK IMU传感器连接到SAMG55 SPI主设备。
J2	用于开发板电源源选择，只允许一个跳线短路。引脚1/2上的跳线短路：开发板电源来自J500上的EDBG USB；引脚3/4上的跳线短路：开发板电源来自CN6上的FTDI USB；引脚5/6上的跳线短路：开发板电源来自J301上的SAMG55 USB。
J3	用于系统VDDIO电平选择。引脚1/2上的跳线短路：VDDIO = 3.3V；引脚3/2上的跳线短路：VDDIO = 1.8V；引脚4/2上的跳线短路：VDDIO = 1.2V。
J4	有数字信号作为测试点。引脚1：SPI/CS；引脚2：SPI SCLK，I2C SCL；引脚3：SPI MOSI，I2C SDA；引脚4：SPI MISO，I2C AD0；引脚5：INT1；引脚6：INT2；引脚7：GND。

原理图与电路板PCB

文档中还提供了系统的原理图和电路板PCB的相关信息，包括系统的整体框图、主MCU、嵌入式调试器、传感器、DB和EVB连接器等部分的原理图，以及Ver. I PCB的顶视图和底视图。这些信息对于我们进行深入的硬件设计和调试非常有帮助。

总结

通过对TDK SmartMotion平台Ver. I的详细了解，我们可以看到它在运动传感器开发领域具有很多优势。它不仅提供了丰富的功能和特性，还具备良好的扩展性和易用性。无论是对于初学者还是有经验的工程师来说，都是一个值得考虑的开发平台。

不过，在使用过程中，我们也需要注意一些问题，比如DK板的使用温度限制等。同时，由于技术在不断发展，平台的规格和信息可能会发生变化，我们需要及时关注相关的更新和文档。

大家在使用这个平台的过程中，有没有遇到过什么有趣的问题或者有什么独特的应用案例呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。