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Freedom开发板是飞思卡尔引进ARM Cortex-M系列处理器后的一个重要的MCU开发平台，这个平台的板卡都具有相似的特征，如基于Kinetis系列MCU，配以飞思卡尔传感器、搭载OpenSDA调试接口、兼容第三方扩展接口等特性，是一种小型化、低功耗、高性价比的微控制器评估和开发的平台。
在爱板网过往的评测文章中，我们了解过Freedom平台基于Kinetis L以及Kinetis E系列的微控制器板卡，今天将会介绍飞思卡尔推出的最新一款基于Kinetis K系列微控制器的Freedom平台开发板——由e络盟电子提供的FRDM-K22F，相信大家对e络盟(element14)并不陌生，这是业界一家领先的电子元件分销商，也时常会和半导体商推出一些有特色的板卡，有兴趣的工程师可以经常关注看看。笔者手上拿到的这款FRDM-K22F板卡在e络盟电子目前的报价为204.7RMB。
FRDM-K22F开发板
FRDM-K22F开发板继承飞思卡尔Freedom平台一贯精致简约的抽屉式包装，见下图。
不过这次的板卡倒是给人不少惊喜，首先从外观来说，FRDM-K22F是属于比较养眼的橙色，很酷很有活力。仔细回想一下，貌似飞思卡尔每个系列的Freedom板卡颜色都是不同的，非常有特点，可以说个性十足。不过，笔者依然认定FRDM-K22F是目前所有Freedom板卡中最精致美观的，没有之一。
不妨更深入得来了解下FRDM-K22F。
FRDM-K22F属于4层板设计，大小约为81mm*53mm，比名片更小。整个板卡四角仍旧是Freedom平台的圆弧设计风格，而且四角打磨的非常光滑，手指划过，没有一点毛刺感，这种情况在一块开发板上还是很少见到的（Atmel的板卡除外）。
无论是板卡整体的设计布局，亦或是做工，FRDM-K22F都给人呈现一种“美到没朋友”的诠释，即使称之为开发板中的艺术品一点也不为过。当然，如果FRDM-K22F仅仅是“美得冒泡”，没有与之匹配的性能或是功能，那相信也只能沦为花瓶。So，我们还是来重点看下板载的资源情况。
FRDM-K22F基于ARM Cortex-M4内核的飞思卡尔Kinetis K系列微控制器MK22FN512VLH12，主打免外部晶振的USB应用领域，板载全新的OpenSDAv2.1调试器、支持ARM mbed项目，板卡配有加速度传感器和磁力计、RGB LED、兼容Arduino UNO R3的扩展接口等丰富的开发功能。
FRDM-K22F开发板特性：
在FRDM-K22F开发板上的众多特性中，可能最容易让人迷惑的地方是板载的两个MicroUSB接口的功能，首先，我们可以将这两个MicroUSB接口简单的区分为K22F-USB接口以及OpenSDAv2.1 Debug USB接口。
其中K22F-USB接口默认实现的是K22F微控制器USB Device功能，但同时可以通过安装USB CDC驱动实现虚拟串口功能，不仅如此，我们更是可以通过板载的USB HOST 5V 使能跳帽实现K22F微控制器的USB HOST功能（如下图），是不是很强大。
另外的OpenSDA2.1 Debug USB接口的功能就更多了，而我们在实际使用K22F开发板的时候，无论是下载调试等基本上都离不开它，OpenSDA2.1 Debug USB接口的几个主要特性如下：
对于第一次接触飞思卡尔Freedom开发平台的朋友，这两个MicroUSB的功能熟悉需要一段时间适应，但是当所有功能都被你“玩弄于股掌之间”时，你完全可以免去了第三方的调试工具进行完整的项目开发。
在FRDM-K22F开发板上，另一个比较鲜明的特点是板卡带有“后备”功能，如果仔细观察的话能发现板卡有许多未贴片的器件，如音频电路、microSD卡等，甚至还预留了许多可选功能的接口，如下图所示的射频模块接口、Bluetooth模块接口，这也可以算为工程师以后DIY预留了非常丰富的“扩展功能”。
微控制器MK22FN512VLH12
FRDM-K22F开发板的核心是板卡中央位置处的飞思卡尔Kinetis K系列微控制器MK22FN512VLH12，采用LQFP-64封装，10mm*10mm大小。该系列微控制器主要特色是支持免晶振USB设计，能够降低系统成本，节约电路板空间。
微控制器MK22FN512VLH12特性：
从MK22FN512VLH12微控制器的系统框图中我们能比较直观的了解这颗MCU的性能和功能，整个微控制器由9个单元组成，包括高性能的核心处理器ARM Coretex-M4、系统外设、存储器和存储接口、时钟、安全模块、模拟模块、定时器、通信接口、人机接口。从微控制器MK22FN512VLH12的特性介绍中我们也可以了解每个单元的详细功能，这里就不再重复介绍了。
MK22FN512VLH12微控制器的特性决定了其丰富的应用场景，如目前流行的智能手机周边附件：迷你蓝牙耳机，智能电源、苹果音箱等解决方案，下图则是基于K22系列微控制器设计的无线音乐播放器的简易硬件框图。
如何开发
要想进一步了解FRDM-K22F开发板，动手操作是最有效的途径。坦白的说，飞思卡尔FRDM-K22F支持的集成开发工具非常多，如IAR、Keil、CodeWarrior、KDS、mbed等，工程师可以根据自己的使用习惯选择对应的工具，对于初次接触开发板的朋友，推荐使用KDS+mbed在线IDE工具的组合。首先这两个都是免费的工具，没有使用限制，也不需要成本，而且还可以互补使用，完全不会有冲突。KDS适合完整项目的开发，包括了代码的编辑、编译、下载，调试，而mbed IDE在线工具除了无法进行调试外，编辑、编译、下载都很方便，可以说，有网的地方就可以使用，而且无需安装。
至于针对FRDM-K22F硬件调试工具，那就没什么好争议的，直接使用板载的OpenSDAv2.1调试器最为方便省事。当然，FRDM-K22F也支持“有钱可以任性”的想法，你也可以使用第三方的针对ARM内核的硬件调试工具进行板卡开发，比如J-LINK。每个IDE工具的具体使用这里就不再介绍了，可以参考爱板网过往的评测文章中的相关使用操作说明：
- OpenSDA调试器的原理介绍及使用可以参考FRDM-KL25Z开发板评测
- KDS的使用介绍可以参考SD-FSL-KL25EVB开发板评测，在下载KDS软件时注意选择对应的MCU版本
- ARM embed项目介绍可以参考STM32F401 Nucleo开发板评测
不过，这里重点要提一下FRDM-K22F搭载的这个OpenSDAv2.1调试器，在FRDM-KL25Z的开发板上，我们第一次接触了飞思卡尔具有跨时代意义的OpenSDA调试器的诞生，其使用U盘device模式烧写代码的方式，消除了需要额外安装调试器驱动的鸡肋，而且其更新固件和稳定性都非常方便，值得称道，不过所谓的OpenSDA，在第一代上并没有像它所命名的那样Open，并不开源。
而后，在飞思卡尔推出的FRDM-K64开发板上，OpenSDA调试器更新了到了OpenSDA V2版本，而在此时爱板网拿到的FRDM-K22F开发板上，调试器已经更新到了OpenSDAv2.1版本，这与V2版本，差别不大，而与OpenSDA一代相比，除了硬件电路没有什么重大的改变外（增加了一些电平逻辑的转换，适用一些更高端的MCU，可以使用2.5V、1.8V等电平），而固件是彻底的升级了，换成了基于开源的CMSIS-DAP调试器，解决了包括Bootloader和所有应用（Debug，虚拟串口和MSD等）的开源问题。
除此之外，OpenSDA V2.1的固件和应用的文件格式都变为了.bin文件，不再是原来的.S19、.SDA格式，这点需要注意，弄混了下载进去的代码是无法运行的。
另外，SEGGER官网为飞思卡尔OpenSDAV2.1调试器同样提供了J-LINK的固件支持，使之支持J-LINK Lite，允许用户使用J-LINK的一些特性，如超快速的FLASH下载、调试，以及可以使用GDBServer，具体资料可以参考OpenSDA V2.1firmware。
了解搭建完FRDM-K22F开发板的基本环境后，我们就可以正式对板卡进行开发了。相关的step-to-step操作在飞思卡尔提供的快速开发包中都有说明，这里不再详细介绍。
FRDM-K22F开发板初次上电会运行板卡自带的Demo程序，包括气泡水平仪、电子罗盘、USB CDC演示、金属探测器、计时器、无线鼠标功能演示，具体的操作可以通过MicroUSB Debug串口（串口驱动下载）输出的打印内容一步步执行，有兴趣的朋友可以去e络盟购买板卡亲自体会，本文接下来将介绍如何实现FRDM-K22F最快捷的上手操作、下载例程。
通过FRDM-K22F开发板MicroUSB Debug接口上电，电脑端会出现一个可用空间为512KB的mbed盘符，点击其中的mbed.htm文件，然后可以最快速地进入mbed平台开发环境。
mbed在线IDE工具已经在爱板网的评测文章中多次介绍过了，不过大多是针对ST的Nucleo系列板卡，对于飞思卡尔的板卡，这算是第一次正式使用mbed在线IDE工具。
将上述例程代码编译完成的bin文件直接复制到mbed盘符中就能完成Flash程序的烧写。如代码中所表达的，通过SW2以及SW3两个用户按键可以切换RGB LED显示的色彩，串口也会出现相应的字符输出，通过在线mbed工具可以实现对FRDM-K22F开发板最快捷的Flash编程开发。下图则是按下SW3用户按键后开发板的运行情况。
注意：若在第一次连接FRDM-K22F开发板时候PC端没出现mbed盘符的话，你需要启动OpenSDAv2.1的bootloader功能。此时你可以可以按住Reset按键然后通过MicroUSB Debug接口给开发板重新上电，在电脑端显示一个可用空间为96KB的Bootloader存储盘，内有一个mbed.htm文件，打开就能进入FRDM-K22F开发板的mbed项目页面，此时你可以下载启用mbed编程功能的固件，将它复制到FRDM-K22F开发板的Bootloader存储盘中，板卡会自动执行固件，实现mbed编程功能，无需按住Reset键重新对MicroUSB Debug口上电，就可以看到一个可用空间为512KB的mbed存储盘。
如果需要通过FRDM-K22F调试程序的话，就需要配合更专业的IDE工具了，推荐使用飞思卡尔官方提供的免费IDE KDS，可以搭配板载的OpenSDAv2.1进行下载调试，如果在使用KDS时候无法找到对应的FRDM-K22F板卡，可以通过Help中的软件包更新来解决，如下图所示，具体的操作过程不再多做介绍，用户可以自行摸索选择最适合自己的集成开发工具。
最后，再附上一些FRDM-K22F开发过程中一些常用的固件下载地址以及FRDM-K22F开发板评测视频：
小结
介绍了飞思卡尔基于Kinetis K系列的Freedom平台开发板FRDM-K22F的特点以及使用情况，FRDM-K22F搭载高性能的混合信号控制器MK22FN512VLH12，基于ARM Cortex-M4内核，带DSP指令系统，集成免晶振的USB全速/低速OTG功能、先进的模拟部分，支持I2S接口，非常适用于小型化、低功耗的USB应用解决方案，如文中提到的智能手机周边附件，迷你蓝牙耳机、智能电源、无线音乐盒等；另外，FRDM-K22F板卡还搭载最新的OpenSDAv2.1调试器，基于开源的CMSIS-DAP调试接口，解决了包括Bootloader和所有应用（Debug，虚拟串口和MSD等）的开源问题。FRDM-K22F开发板目前在e络盟的售价为204.7RMB，感兴趣的朋友一定不能错过。
参考资料
苏公网安备 32059002001874 号
工商网监
讨论 (2)
suyong_yq · 2015-01-01
Audio部分的电路全部空在那里，再等几个月上市的板子就可以有audio的功能了。
回复 展开skyflake · 2014-12-31
赞，网上最全。
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