汎用車載向けFRDM S32K356開発ボードのスタート・ガイド
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お客様の 車載向けFRDM S32K356開発ボード
1. パッケージの内容
NXP FRDM-A-S32K356は、ロックステップ・モードで構成されたArm® Cortex®-M7コア2基と240 MHzで動作するArm Cortex-M7コア1基を搭載するほか、ASIL-Dセーフティ・ハードウェア、8 MBフラッシュ、ハードウェア・セキュリティ・エンジンB (HSE B)、OTAサポート、高度なコネクティビティ、浮動小数点演算ユニット (FPU) を備え、低消費電力を実現しています。
1.1 キットの内容/同梱物一覧
キットには以下のものが含まれています。
- 組立て済み/テスト済みの開発ボード（静電気防止バッグ入り）
- クイック・スタート・ガイド
- USB Type-Cケーブル
1.2 最小システム要件
ボードの評価には、Windows PCが必要です。最良の結果を得るには、USBに対応し、Windows 7、10、11のいずれかが実行されているPCを使用する必要があります。
1.3 ソフトウェア
さらに、ボード評価用のソフトウェアをインストールする必要があります。挙げられているソフトウェアはすべて、 FRDM-A-S32K356開発ボードの情報ページまたはオートモーティブ・パッケージ・マネージャで入手できます。
2. ソフトウェアの入手
2.1 ボードの特長
- NXPシステムベーシス・チップ (SBC) FS26
- USB Type-C Cポート
- オンボードのK26マイクロコントローラ (MCU) を使用したオープン・シリアル・デバッグ・アダプタ (OpenSDA) によるデバッグ
- 20ピンJTAG (Joint Test Action Group) コネクタ x 1
- プッシュ・ボタン x 2
- ポテンショメータ x 1
- RGB LED x 2
- 64 MB Hyper-RAMメモリ x 1
- SDカード・コネクタ x 1
2.2 ボードの説明
NXP FRDM-A-S32K356は、ロックステップモードで構成されたArm Cortex-M7コア2基と、40 MHzで動作するArm Cortex-M7を1基搭載しています。さらにこのボードにはASIL-Dセーフティ・ハードウェア、6 MBフラッシュ、ハードウェア・セキュリティ・エンジンB (HSE B)、OTAのサポート、高度な浮動小数点演算ユニット (FPU) が搭載され、低消費電力も実現しています。NXP SBC FS26を搭載し、安全性が極めて重要なアプリケーション向けに+5.0 Vおよび+3.3 Vの電源レールを用意しています。FRDM-A-S32K356にはNXP PTN5110 USB Power Delivery (PD) 物理レイヤ (PHY) が統合されているため、1つのUSB Type-Cポートを経由して高電圧と大電流、そしてデータを供給することができます。
2.3 ボードのコンポーネント
FRDM-A-S32K356はOpenSDAデバッグ機能、オンボードのK26マイクロコントローラ・ユニット (MCU)、さらに複数のデバッグ・インターフェースをサポートするUSB Type-Cポートを備えているほか、外部ツールやさまざまな接続に使用できる20ピンJTAGコネクタも用意されています。
その他にも、プッシュ・ボタン2個、ポテンショメータ、RGB LED 2個、64 MBのHyper-RAMメモリを備えるほか、プロトタイピング用に選択されたMCU入出力 (I/O) ピンを利用できます。
RJ45コネクタの100BASE/Tイーサネット、5 Mbit/sのコントローラ・エリア・ネットワーク・フレキシブル・データ・レート (CAN FD)、2.1/SAEJ2602 PHYのローカル・インターコネクト・ネットワーク (LIN) に対応し、TJA1043およびTJA1425トランシーバを搭載することで、車載アプリケーションおよびインダストリアル・アプリケーション向けの信頼性の高い通信機能を実現します。車載グレードのNXP FXLS8961加速度センサとNXP P3T1750温度センサを搭載し、リアルタイムの環境フィードバックを提供します。
2.4 ソフトウェアのインストール
- FRDM Automotive Bundleのリンクからソフトウェア・バンドルへ移動します
- ［Generate（生成）］をクリックしてダウンロードします
- NXP Multi Installerを実行します
- デスクトップに作成されたショートカットからS32 Design Studio for S32 Platform 3.6.5を起動します
「Launch executable after download（ダウンロード後に実行可能ファイルを起動する）」と「Installation and configuration without any interaction（操作を一切行わずにインストールおよび構成する）」を選択すると、FRDMバンドルと利用可能なすべてのコンポーネントが一緒にインストールされます。
すべてのソフトウェアが自動でインストールおよび構成されました。
3. 接続
3.1 接続
FRDM-A-S32K356は、S32K3x8EVB-Q289をベースにした、迅速なプロトタイプ作成のためのボードです。このボードは本番環境での使用を目的としていないため、主な電源供給方法はUSB PD経由となり、FS26 SBCに接続します。この構成の詳細については表1を参照してください。さらなる詳細については、UM12542、FRDM-A-S32K356開発ボード・ユーザー・マニュアルを参照してください。
| モード | サポートされる最大電圧/電流 | 説明 |
|---|---|---|
| USB Type-CコネクタによるPD | 標準入力：+5 V/3 サポート上限：+20 V/3 Aまで 注：実際に供給される電流は、接続されるUSB Type-C電源の能力によって決まります |
デフォルトでは、FRDM-A-S32K356はJ11 USB Type-Cコネクタを介して給電されます。ボードのすべての機能を正常に使用するために、パッケージに同梱されているUSB Type-Cケーブルか、USB PDをサポートする別のケーブルを使用することをお勧めします。代替品のケーブルを使用すると、供給される電流が制限され、性能が低下する恐れがあります。ボードに適切に給電するには、USB-C PD充電器やPD対応のノートパソコンなど、USB-C PDに対応する電源が必要です。最近のノートパソコンのほとんどはUSB PDに対応していますが、ご使用前にお使いのノートパソコンの仕様を確認してください。代替品のケーブルを使用すると、供給される電流が制限され、性能が低下する恐れがあります。 FRDM-A-S32K356は20 Vまでの入力電圧に対応していますが、FS26 SBCの推奨事項に基づき、9 V、12 V、15 Vのいずれかの電圧範囲内で、1 A以上で動作させることが推奨されます。この大きさの電圧と電流を確保するには、USB PD電源とPD PHY (PTN5110) の間で適切なネゴシエーションと通信が行われる必要があります。S32K356でこのネゴシエーションを実装する方法については、最寄りのNXPのフィールド・アプリケーション・エンジニア (FAE) にお問い合わせいただくか、NXPアプリケーション・コード・ハブ (ACH) ウェブサイトで公開されているコードを参照してください。 FS26は電力調整を管理し、VBAT入力をS32K356のパワー・ドメインで求められる安定した電圧レールに変換します。 |
| 注：USB Type-AをUSB Type-Cに変換するケーブルを使用してボードに電源を供給する場合、電源供給を制御するケーブル制御ラインがないため、統合スイッチを使ってボードの電源をオフにできなくなります。この問題を回避するために、必ず付属ケーブルを使用してください。 | ||
FRDM-A-S32K356に電源を供給するもう1つの方法は、外部の+12 V/2 A電源をバレル・ジャック・コネクタ (J10) に接続する方法です。 |
||
| バレル・コネクタによる運用 | +12 V/2 A | この方法はデフォルトで無効になっています。有効にするには、次のコンポーネントを手作業ではんだ付けする必要があります。J10：バレル・コネクタC1、C9：入力キャパシタ D1：保護ダイオード |
以上のコンポーネントを取り付けると、USB Type-C PDの代わりにJ10を使用してボードに電力を供給できます。 |
| 手順 | 説明 |
|---|---|
| 1. | USB Type-CケーブルをJ11コネクタに接続し、ボードに電源を供給します |
| 2. | ボードの電源を入れるには、SW5スイッチの位置を設定2-3に変更します |
| 3. | ボード上のすべての電源インジケータLEDが点灯していることを確認します |
| インターフェース | FRDM-A-S32K356 | リファレンス/信号 | デフォルト設定 | 説明/コメント |
|---|---|---|---|---|
| MCU | ● | U2 | S32K356 MCU | S32K356 Arm Cortex-M7、240 MHz、8 MBフラッシュ、CAN FD、HSE Bセキュリティ、289モールド・アレイ・プロセス・ボール・グリッド・アレイ (MAPBGA) |
| 電源ペリフェラル・ジャンパ | ● | JP4 |
1 - 2 | ペリフェラル入力電源を選択します |
| ● | JP5 |
1 - 2 | ||
| MCU電源 | ● | VDD_HV_A | +3.3 V | +3.3 Vの基準電圧はFS26低ドロップ・アウト1 (LDO1) レギュレータによって供給され、S32K356のVDD_HV_Aパワー・ドメインに送られます（R806 [FS26_VTRK1] を使用して5 VをVDD_HV_Aに供給できます） |
| ● | VDD_HV_B | +3.3 V | +3.3 Vの基準電圧はFS26 LDO2 レギュレータによって供給され、S32K356のVDD_HV_Bパワー・ドメインに送られます。 | |
| ● | V15 | +1.5 V | +1.5 Vの基準電圧はFS26コア電圧 (VCORE) レギュレータによって供給され、S32K356のV15コア・パワー・ドメインに送られます。（S32K358によって制御される外部トランジスタからV15レールに給電することもできます。この構成を有効にするには、トランジスタQ5と回路を導入し、はんだジャンパSJ4を適切な位置に取り付ける必要があります） | |
| ● | V11 | +1.1 V | コア・ロジックの供給は内部的に生成されます | |
| オンボード・デバッグOpenSDA | ● | J11 |
有効 | USB Type-Cコネクタはデフォルトで、デバッグ用のプライマリ・インターフェースとして設定されています |
| ● | JP11 |
1 - 2 | JP11はデフォルトでOpenSDA電圧を有効にするように配置されています |
|
| ● | PTA15 – LPUART6_RX | 有効 | PCシリアル通信用 | |
| PTA16 – LPUART6_ TX | 有効 | |||
| JTAG | ● | J9 |
無効 | S32K356 MCUのJTAGインターフェースには、20ピンのCortexデバッグ + 組込み型トレース・マクロセル (ETM) コネクタを介してアクセスできます。（このインターフェースを有効にするには、ジャンパJP11 [OpenSDA電圧] を取り外す必要があります） |
| USB Type-C PD | ● | J11 |
有効 | デフォルトで、USB Type-CコネクタがUSB PD用のプライマリ・インターフェースとして設定されています（付属ケーブル、またはPDをサポートする任意のUSB Type-Cケーブルを使用して、ボードに電力を供給できます） |
| ● | SW5 |
1 - 2 | ボードに接続された電源がUSB Type-C通信をサポートしている場合に、スイッチSW5はCCラインが接続されたときにボードの電源をオンにし、切断されたときに電源をオフにします。そのため、デフォルトではボードの電源がオフになっています。 |
|
| ● | VBUS_IN | +5.0 V | デフォルトでは、VBUS_INラインの電圧は+5.0 Vです。（USB PD経由でさらに高い電圧を要求するには、PTN5110コントローラを使用して集積回路 (I²C) インターフェースで有効な電圧ネゴシエーションを開始する必要があります。このボードでは最大20 Vまでサポートされますが、一般的な動作に関しては9 V、12 V、15 Vのいずれかが推奨されます。) | |
| ● | PTC7–LPI2C_SCL | 有効 | PTC7 LPI2Cシリアル・クロック (SCL) はデフォルトでPTN5110およびNX20P3483にルーティングされます | |
| PTC6–LPI2C_SDA | 有効 | PTC6 LPI2Cシリアル・データ (SDA) はデフォルトでPTN5110およびNX20P3483にルーティングされます | ||
| イーサネット | ● | U14 | 有効 | デフォルトでは、イーサネット・インターフェースはRMII モードでKSZ8091RNDIA 100BASE-TイーサネットPHYにルーティングされ、さらにそのイーサネットPHYがRJ45コネクタ (J7) に接続されます。 |
| QUADローカル・インターコネクト・ネットワーク (LIN) インターフェース | ● | J14 |
J14-2 LIN1 |
LPUART9によって設定する場合、電圧レベルはVSUP電圧までに制限されます（一般的に、VBATで5 Vの場合には11.5 V） |
J14-3 LIN2 |
LPUART12によって設定する場合、電圧レベルはVSUP電圧までに制限されます（一般的に、VBATで5 Vの場合には11.5 V） | |||
J14-4 LIN3 |
LPUART4によって設定する場合、電圧レベルはVSUP電圧までに制限されます（一般的に、VBATで5 Vの場合には11.5 V） | |||
J14-5 LIN4 |
LPUART8によって設定する場合、電圧レベルはVSUP電圧までに制限されます（一般的に、VBATで5 Vの場合には11.5 V） | |||
| コントローラ・エリア・ネットワーク (CAN) インターフェース | ● | J15 |
J15-1–CANH | S32K356は、CAN0_RXおよびCAN0_TX信号ラインを介してTJA1043CANトランシーバに接続されます。電圧レベルはVSUP電圧までに制限されます（一般的に、VBATで5 Vの場合には11.5 V） |
| J15-2–CANL | ||||
| ユーザー用RGB LED | ● | D16 | PTG29 | 赤 [アクティブ・ハイ] |
| PTG30 | 緑 [アクティブ・ハイ] | |||
| PTG31 | 青 [アクティブ・ハイ] | |||
| D22 | PTF21 | 赤 [アクティブ・ハイ] | ||
| PTF22 | 緑 [アクティブ・ハイ] | |||
| PTF23 | 青 [アクティブ・ハイ] | |||
| ユーザー用プッシュ・ボタン | ● | SW3 |
PTH3 | WKUP15を使用 |
| ● | SW2 |
PTH1 | WKUP0を使用 | |
| ● | SW3 |
DNP PTC31 | WKUP49を使用 | |
| ADコンバータ・ポテンショメータ | ● | R370 | PTA17 | ADC2_S19を使用 |
| ● | R370 | DNP PTC23 | ADC2_S23を使用 | |
| HyperRAMメモリ | ● | U27 | 有効 | IS66WVH8M8FBLLPSRAM—擬似スタティック・ランダム・アクセス・メモリ (SRAM)—メモリ集積回路 (IC) 64メガビットHyperBus 166 MHz 24シン・ファインピッチ・ボールグリッド・アレイ (TFBGA) |
| SDカード・コネクタ | ● | J16 |
有効 | S32K356はセキュア・デジタル・ホスト・コントローラ (uSDHC) ラインを使用してSDカード・コネクタに接続されています |
| 加速度センサ | ● | FXLS8961AF | 有効 | ±2 g/±4 g/±8 g/±16 g、低消費電力12ビット・デジタル加速度センサ（動きに応じて起動する超低消費電力ウェイクアップ機能付き、デフォルトでAEC-Q100、PTC7、PTC6 I²Cラインがルーティング済み） |
| 温度センサ | ● | P3T1750 | 有効 | -40 °C～+125 °Cで動作する温度-デジタル12ビット・コンバータ（精度1 °Cのデジタル温度センサ、デフォルトでAEC-Q900、PTC7、PTC6 I²Cラインがルーティング済み） |
| ARDUINOヘッダ | ● | - | - | このボードは、ARDUINOUNO、DEVKIT-MOTORGD、DEVKIT-COMMの各ボードとの互換性を備えています（ピンのルーティングの詳細については、回路図を参照してください） |
設計・リソース
サポート
トレーニング
フォーラム
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