探索Renesas DA1459x PRO开发套件：硬件设计与应用解析

在当今的电子设计领域，开发套件的选择对于项目的成功至关重要。Renesas的DA1459x PRO开发套件（DK）为开发者提供了一个功能强大且易于使用的平台，可用于软件和硬件的开发。本文将深入探讨该开发套件的硬件组成、特性以及相关的使用要点。

文件下载：Renesas ， Dialog DA14592开发工具.pdf

一、套件概述

DA1459x Pro DK由一块主板、两种不同封装的子板（FCQFN52/WLCSP39）以及功率测量模块PMM2组成。当与DA1459x SDK和Smart Snippets工具结合使用时，它为开发者提供了一个完整的开发环境，无论是初学者还是有经验的工程师，都能借助这个套件快速开展项目。

二、硬件组件详细解析

（一）PRO-Daughterboard（子板）

1. 版本与规格

DA14592子板有WLCSP39和FCQFN52两种版本。WLCSP39封装尺寸为3.32x2.48x0.37mm，FCQFN52封装尺寸为5.1x4.3x0.78mm。两者除了布局差异外，FCQFN52子板能向主板暴露更多GPIO，还提供了32 kHz晶体的占位符。

2. 关键组件

• 晶体振荡器：系统的主时钟由32 MHz晶体（Murata XRCGB32M000F1H00R0或XRCGB32M000F1S1AR0）产生，连接到DA1459x SoC的内部晶体振荡器。可选的32kHz外部晶体仅适用于FCQFN52封装，不过DA1459x内部有RCX振荡器可替代。
• 调试连接器（J4）：可用于通过SWD调试或UART通信。DA1459x包含ARM Cortex - M33TM和ARM Cortex - M0+TM两个处理器，默认启用M33的SWD，通过焊接和移除特定电阻可启用M0+的SWD。
• QSPI外部存储器（U2）：子板上有一个可选的外部QSPI存储器占位符，默认未填充，因为DA1459x内部有嵌入式闪存。若要启用外部存储器，需进行相应的元件安装和电阻移除操作。
• 通用LED（D1）：红色LED由P1_1通过N - FET驱动，可用于光学指示。
• 复位电路：DA14592的复位信号为低电平有效，有四种激活方式，分别是按下按钮（K2）、通过调试连接器J4、T - Reset信号和U_RSTn信号。
• 电源部分：DA14592有完整的集成电源管理单元（PMU），包括降压DCDC转换器和多个LDO。电源可从主板的LDO或电池获取，电池有硬币电池和两针电池连接器两种选择，但要注意不能使用LiPo电池，DA14592的VBAT引脚绝对最大电压为3.6 V。
• RF部分：RF部分由印刷天线、匹配电路和RF同轴开关组成。同轴开关可用于进行传导RF测量，此时天线与芯片断开连接。RF同轴连接器为Murata MM8130 - 2600RB8，需使用合适的同轴电缆。

（二）PRO-Motherboard（主板）

1. 主要功能模块

• 信号分配：DA1459x的信号通过J1、J2连接器路由到子板，并分布到主板上，用于调试或连接到Mikrobus/PMOD接口，所有信号都可通过 breakout 头进行监控。
• USB端口和USB HUB（U11）：USB1是开发套件的电源和数据端口，采用mini - USB连接器。USB HUB由U11（USB2512B）实现，产生的PWR_ENABLE信号可启用电源组件。
• USB to UART（U12）：由FT2232HL实现，可将PC连接到DA1459x SoC的UART端口，还能连接到电流传感电路和实现复位功能（默认未启用）。
• USB to SWD（U5）：由R7FA4M2AD3CFL实现，加载了SEGGER的JLinkOB固件，可将PC连接到DA1459x SoC的SWD端口并实现复位功能。
• 调试信号、DIP开关和电平转换：DIP开关（S1）可连接或断开DA1459x的UART和SWD信号。由于DA1459x I/O电压为1.8 V，而主板接口为3.3 V，因此需要进行电压转换。
• 复位：DA14592x的复位信号为低电平有效，有四种激活方式，分别是子板上的按钮（K2）、J4的外部信号、主板上的T - Reset和U_RSTn信号。
• 通用按钮（K1）：按下按钮可将P0_10通过1kΩ电阻拉低到GND。
• MikroBUS和PMOD接口：MikroBUS和PMOD共享部分信号，可根据需要选择使用。由于DA1459x IO信号电平为1.8 V，因此添加了电压转换器。两者分别由4.5 V和3.3 V电压轨供电，3.3 V电压轨的电流可由PMM2监控。
• 电源部分：系统由USB连接器供电，通过LDO为不同模块提供电源。DA1459x子板由LDO U5供电，可提供3.0 V（默认）或1.8 V电压。PMM2可用于监控和测量电流，也可通过跳线绕过。

（三）Power measurement module 2（PMM2）

PMM2是一个外部附加板，通过连接器J7连接到主板。它具有以下特点：

• 电流测量范围广：满量程范围为640 mA（3 V时），可精确测量低至1 μA的电流，还有专用的休眠模式可测量低至100 nA的电流。
• 多种电流感测电阻：包括2.4 Ω（串联到VLDO）、0.1 Ω（用于C1p/C1n和C2p/C2n电流测量）。
• 高精度测量：通过快速四通道24位ADC和SPI接口进行数据采集，电路精度在大多数电流范围内误差小于2%。
• 软件触发和系统电压测量：支持软件触发输入和系统电压测量，还可通过Smart Snippets Toolbox软件进行偏移校准。

三、跳线设置

开发套件的跳线设置对于实现不同功能至关重要。例如，J5可设置DA1459x的输入电压，J8可控制通用按钮和电源启用，J9可控制PMM2的使用，J10可选择复位源等。在使用时，需根据具体需求正确设置跳线。

四、总结与思考

Renesas的DA1459x PRO开发套件提供了丰富的功能和灵活的配置选项，适用于各种电子项目的开发。无论是进行无线通信、低功耗设计还是系统调试，该套件都能满足需求。然而，在使用过程中，开发者需要仔细了解各个组件的功能和跳线设置，以确保系统的正常运行。同时，对于一些关键参数，如电流测量的精度和电源管理，需要进行充分的测试和验证。你在使用类似开发套件时遇到过哪些问题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。