Vývojový modul MCXArduino

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem a realizací vývojového modulu MCXArduino, který je hardwarově i softwarově kompatibilní s vývojovým modulem Arduino UNO R4. Modul je postaven na mikrokontroléru NXP MCXA154 s jádrem ARM Cortex-M33, jenž oproti referenčnímu Renesas RA4M1 nabízí dvojnásobnou taktovací frekvenci, dvojnásobnou kapacitu paměti SRAM a přesnější 16bitový AD převodník. V rámci práce bylo navrženo schéma zapojení a~osazena dvouvrstvá deska plošných spojů zachovávající rozměry a~rozložení pinů původního modulu. Pro integraci do vývojového prostředí Arduino IDE byl vytvořen vlastní Board Package obsahující implementaci Arduino Core, nástroje pro automatickou detekci zařízení a~skript pro nahrávání firmware přes interní bootloader. Funkcionalita modulu byla ověřena sadou testů s rozšiřujícími deskami a dostupnými moduly a porovnána s referenčním Arduino UNO R4.

This thesis deals with the design and implementation of the MCXArduino development board, which is hardware and software compatible with the Arduino UNO R4. The board is built around the NXP MCXA154 microcontroller with an ARM Cortex-M33 core, which offers double the clock frequency, double the SRAM capacity, and a more accurate 16-bit ADC compared to the reference Renesas RA4M1. As part of the work, a circuit schematic was designed and a two-layer printed circuit board was assembled, preserving the dimensions and pin layout of the original module. To integrate the board into the Arduino IDE, a custom Board Package was created, containing an implementation of the Arduino Core, a tool for automatic device detection, and a script for uploading firmware via the internal bootloader. The functionality of the board was verified through a series of tests using expansion shields and available peripheral modules, and compared with the reference Arduino UNO R4.