一、產(chǎn)品介紹
YG-IOT-A8RP嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)適合于支持嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用等系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。該系統(tǒng)基于TI公司ARM的Cortex A8系列處理器OMAP3530。Cortex-A8內(nèi)核基于ARMv7指令架構(gòu)，是ARM公司有史以來(lái)性能勁的一款處理器，適用于復(fù)雜操作系統(tǒng)及用戶應(yīng)用，運(yùn)行速度可以達(dá)600MHz至1GHz，功耗在300mW以下，而性能卻高達(dá)2000MIPS。Cortex-A8處理器復(fù)雜的流水線架構(gòu)基于雙對(duì)稱(chēng)的，順序發(fā)射的，13級(jí)流水線，帶有*的動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)2.0 DMIPS/MHz。10級(jí)NEON媒體流水線，專(zhuān)用的L2緩存，帶有可編程的等待狀態(tài)，支持多項(xiàng)與L3存儲(chǔ)器之間的未完成事務(wù)，以充分利用CPU。
YG-IOT-A8RP嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用核心板外加底板的模式。核心板采用8層PCB設(shè)計(jì)，底板采用4層PCB設(shè)計(jì)。核心板為處理器、存儲(chǔ)器、電源管理、網(wǎng)卡、USB等相關(guān)功能的一個(gè)合集，預(yù)留出240pin與底板對(duì)接，分為3排雙列直插80p×2.0mm的插座。底板的功能是在核心板的接口基礎(chǔ)上擴(kuò)展出各種功能的外設(shè)，如：LCD、WIFI、BT、DVI、USB、NET、SD卡、LED、UART等等。核心處理器采用TI的達(dá)芬奇架構(gòu)雙核處理器OMAP3530，600 MHz ARM Cortex-A8內(nèi)核與430MHz TMS320C64x+ DSP內(nèi)核。具有獨(dú)立電源管理TPS65930，7寸及1.8寸雙LCD顯示，具備TV-OUT輸出、DVI輸出、AC97接口、攝像頭等主流音視頻部件，集成豐富的總線接口及擴(kuò)展模塊。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)
1、系統(tǒng)完整性：
★涵蓋嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全部流程。
★操作系統(tǒng)包括WinCE、Linux、Android。
★實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及操作系統(tǒng)制作、操作系統(tǒng)引導(dǎo)、底層驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)、上層應(yīng)用程序編寫(xiě)。
2、*性：
★具有7寸及1.8寸雙LCD顯示。
★具有獨(dú)立電源管理TPS65930。
★具有WIFI、Bluetooth、UART、USB、SD卡、以太網(wǎng)、DVI輸出、標(biāo)準(zhǔn)S-Video接口、TV-OUT輸出、LED數(shù)碼管、紅外接口、AC97接口、重力感應(yīng)接口、攝像頭等主流音視頻部件。
★采用核心板加底板設(shè)計(jì)。
★192pin的歐式座擴(kuò)展、總線、串口、IIC、GPIO等，支持以下可選擴(kuò)展模塊：
（1）GPS擴(kuò)展模塊
（2）GPRS擴(kuò)展模塊
（3）RFID擴(kuò)展模塊
（4）指紋擴(kuò)展模塊
（5）IEEE802.15.4 Zigbee擴(kuò)展模塊
（6）CAN&485通信擴(kuò)展板（需兩塊配套使用）
（7）電機(jī)擴(kuò)展板
（8）FM模塊
（9）3G模塊（可擴(kuò)展EVDO和CDMA2000 3G模塊）
★傳感器擴(kuò)展槽，可以擴(kuò)展模塊有：6合一傳感器擴(kuò)展模塊（溫度、濕度、光電傳感器、壓力傳感器、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)）、智能電位器模塊、智能溫度傳感器模塊、智能光電傳感器模塊、智能壓力傳感器模塊、智能霍爾傳感器模塊、智能磁阻傳感器模塊、智能濕度傳感器模塊、智能加速度傳感器模塊。
3、開(kāi)放性：
系統(tǒng)開(kāi)放所有軟硬件設(shè)計(jì)資源。
三、系統(tǒng)組成
YG-IOT-A8RP嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用核心板外加底板的模式，支持Linux、Windows CE 6.0系統(tǒng)和Google Android操作系統(tǒng)。核心板是以TI的OMAP3530處理器（600-MHz ARM Cortex-A8 Core，430-MHz TMS320C64x+ DSP Core）為核心，提供了7寸TFT 24位液晶觸摸屏及1.8寸真彩屏，接口資源豐富，擴(kuò)展了通用的存儲(chǔ)器、通訊接口及DVI、TV-OUT、CMOS攝像頭等多種多媒體接口。在很小的體積下構(gòu)成了高性能、低功耗的嵌入式系統(tǒng)，成為手機(jī)、媒體播放器以及全新便攜式設(shè)備等嵌入式教學(xué)、科研、開(kāi)發(fā)的。
OMAP3530接口組成框圖
硬件規(guī)格：
| 核心板 | CPU | OMAP3530 DCUS 600-MHz ARM Cortex-A8 Core 412-MHz TMS320C64x+ DSP Core 集成存儲(chǔ)器用于ARM CPU (16kB I-Cache, 16kB D-Cache, 256kB L2) 和片上存儲(chǔ) (64kB SRAM, 112kB ROM) |
|---|---|---|
| DDR RAM | 256MB DDR RAM MT29C2G48MAKLCJA-6IT | |
| FLASH | 256MB NAND FLASH MT29C2G48MAKLCJA-6IT | |
| 電源管理 | 獨(dú)立電源管理芯片 TPS65930 | |
| LDO | 具備LDO | |
| 底板 | FPGA | XC3S250E-P208 用于控制邏輯和擴(kuò)展串口，給相應(yīng)的設(shè)備分配地址 |
| 以太網(wǎng) | 1個(gè)10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)控制器DM9000A | |
| LED | 12個(gè)GPIO控制的LED工作狀態(tài)指示： 6個(gè)位于核心板，6個(gè)位于底板 | |
| 音頻 | 標(biāo)準(zhǔn)AC97音頻控制器小三芯接口+MIC頭 TPS65930 | |
| 復(fù)位 | 隔離內(nèi)外部復(fù)位信號(hào)，增加復(fù)位可靠性 TC7SH08FU | |
| UART | 共7路UART 3路處理器自帶，4路FPGA外擴(kuò) 其中1路接紅外2路接擴(kuò)展接口4路接DB9接頭 | |
| RTC | 獨(dú)立RTC 1220電池供電 | |
| 7寸LCD | 7寸24位液晶屏帶電阻式觸摸屏16：9 顯示，分辨率：800 × 480接在DSS上（AT070TN83） | |
| 1.8寸LCD | 1.8寸TFT LCD，分辨率128*160，掛接于GPMC總線上（HX8310） | |
| 觸摸屏接口 | SPI擴(kuò)展出觸摸屏接口，觸摸屏與7寸屏配套（TSC2046） | |
| TV-OUT | S-VIDEO接口一個(gè)，混合視頻信號(hào) | |
| BUFFER | 具有總線緩沖器，便于隔離更換 | |
| DVI | DVI接口一路，可輸出分辨率1280x720碼率30fps的DVI-D高清信號(hào)（TFP410） | |
| WIFI+BT | WIFI+BT+FM 三合一模塊通過(guò)SDIO擴(kuò)展WG7310-00模塊（WL1271） | |
| IrDA | 紅外傳感器，紅外傳輸（HSDL-3600#017） | |
| 電源 | 外接直流供電12V或者5V供電 5A或者3A供電 | |
| 電源接口 | 預(yù)留3V、5V、12V電源接口 | |
| 蜂鳴器 | 一個(gè) | |
| IIC接口 | 2 路IIC一路IIC擴(kuò)展接口 | |
| SDIO接口 | 外擴(kuò)WIFI和藍(lán)牙 | |
| SPI接口 | 2路SPI擴(kuò)展接口 | |
| 數(shù)碼管和LED點(diǎn)陣 | 4個(gè)數(shù)碼管1個(gè)16x16點(diǎn)陣 | |
| 全鍵盤(pán) | 可擴(kuò)展本電腦專(zhuān)用鍵盤(pán)，通過(guò)USB口擴(kuò)展 | |
| 矩陣鍵盤(pán) | 4x5獨(dú)立矩陣鍵盤(pán) | |
| 攝像頭 | 一路高品質(zhì)攝像頭OV3640 300W像素，可實(shí)現(xiàn)H.264視頻實(shí)時(shí)編解碼，每秒30幀可用于拍照和視頻通話 | |
| SD/MMC | 1路高速SD/MMC卡接口 | |
| JTAG | 1路20PIN ARM JTAG 1路10 PIN FPGA JTAG | |
| 溫度傳感器 | LM75 | |
| USB HOST | 4個(gè)USB HOST高速接口，支持USB鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、藍(lán)牙、U盤(pán)、攝像頭和無(wú)線網(wǎng)卡。擴(kuò)展兩級(jí)HUB一共7個(gè)可用USB（FE1.1） | |
| USB OTG | Mini USB A-B接口一個(gè) | |
| AD | 4路AD：3路16bit AD7792、1路8bit ADS1110 | |
| 按鍵 | 6個(gè)GPIO控制按鍵，預(yù)設(shè)定功能，用戶可自定義功能 4個(gè)固定功能按鍵 | |
| EEPROM | 16K （24C16） | |
| 撥碼開(kāi)關(guān) | 1組（32 位） | |
| 電源 | 外接 5V/ 3A 直流電源，內(nèi)部帶LDO 穩(wěn)壓 | |
| 總線擴(kuò)展接口 | 192pin的歐式座擴(kuò)展，總線，串口，IIC，GPIO等，支持以下可選擴(kuò)展模塊（選配）： （1）GPS擴(kuò)展模塊 （2）GPRS擴(kuò)展模塊 （3）RFID擴(kuò)展模塊 （4）指紋擴(kuò)展模塊 （5）IEEE802.15.4 Zigbee擴(kuò)展模塊 （6）CAN&485通信擴(kuò)展板（需兩塊配套使用） （7）電機(jī)擴(kuò)展板 （8）FM模塊 （9）3G模塊（可擴(kuò)展EVDO和CDMA2000 3G模塊） | |
| SENSOR MODULE（選配） | 可擴(kuò)展： 6合一傳感器擴(kuò)展模塊（溫度、濕度、光電傳感器、壓力傳感器、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)） 兼容OURS-VI智能傳感器擴(kuò)展： 1、智能電位器模塊 供電電壓： DC 3.3V 信號(hào)輸出范圍： 0 ~ 3.3V AD采樣精度： 10 bits 2、智能溫度傳感器模塊 供電電壓： DC 5.0V 信號(hào)輸出范圍： +2℃ ~ +150℃ AD采樣精度： 10 bits 3、智能光電傳感器模塊 供電電壓： DC 5.0V 信號(hào)輸出范圍： 0 ~ 3000 lx AD采樣精度： 10 bits 4、智能壓力傳感器模塊 供電電壓： DC 5.0V 信號(hào)輸出范圍： 0 ~ 1500 g AD采樣精度： 10 bits 5、智能霍爾傳感器模塊 供電電壓： DC 5.0V 信號(hào)輸出范圍： -800 ~ 800 Gauss AD采樣精度： 10 bits 6、智能磁阻傳感器模塊 供電電壓： DC 5.0V 信號(hào)輸出范圍： -6 ~ 6 Gauss AD采樣精度： 10 bits 7、智能濕度傳感器模塊 供電電壓： DC 5.0V 信號(hào)輸出范圍： 0 ~ 99%RH AD采樣精度： 10 bits 8、智能加速度傳感器模塊 供電電壓： DC 5.0V 信號(hào)輸出范圍： -2G ~ +2G AD采樣精度： 8 bits |
四、軟件資源和實(shí)驗(yàn)資源
1、 軟件資源
| Linux | 啟動(dòng)代碼 | 版本 | x-load-1.41，u-boot 1.3.3 |
|---|---|---|---|
| 啟動(dòng)方式 | 支持網(wǎng)絡(luò)、SD卡或Flash中啟動(dòng)引導(dǎo)Linux系統(tǒng) | ||
| 映像更新 | 支持網(wǎng)絡(luò)或SD卡更新映像 | ||
| 內(nèi)核與驅(qū)動(dòng) | 版本 | Linux 2.6.28 | |
| 支持文件系統(tǒng)格式 | ROM/CRAM/EXT2/EXT3/FAT/NFS/JFFS2/UBIFS | ||
| 驅(qū)動(dòng)支持 | Serial, RTC, NET, LCD, Touch Screen, MMD/SD,USB OTG, DVI, Keypad, LED | ||
| 文件系統(tǒng) | 文件系統(tǒng)格式 | Ramdisk文件系統(tǒng)、UBI文件系統(tǒng) | |
| 系統(tǒng)特性 | 庫(kù)支持（ALSA -lib, tslib, glibc）,udev設(shè)備管理支持 | ||
| Demo | Angstrom | 音頻（XMMS），網(wǎng)絡(luò)（Firefox），圖形編輯器（gimp）及文檔處理軟件( Abiword) | |
| Android | Google開(kāi)發(fā)的基于Linux平臺(tái)的開(kāi)源手機(jī)操作系統(tǒng) | ||
| DVSDK軟件 | 支持MPEG4，MPEG2，H264，mp3，aac音視頻格式解碼 | ||
| WinCE | 啟動(dòng)代碼 | 版本 | x-load-1.41、Eboot |
| 啟動(dòng)方式 | 支持網(wǎng)絡(luò)、SD卡或Flash中啟動(dòng)引導(dǎo)wince系統(tǒng) | ||
| 映像更新 | 支持網(wǎng)絡(luò)或SD卡更新映像 | ||
| 系統(tǒng)特性 | 內(nèi)核特性 | KITL內(nèi)核調(diào)試, Reboot, Watchdog, RTC | |
| 驅(qū)動(dòng)支持 | 顯示驅(qū)動(dòng)（DVI, TFT LCD）SD卡, 鍵盤(pán), McSPI, McBSP, 音頻,網(wǎng)絡(luò), NLED, USB OTG | ||
| 系統(tǒng)功能 | 電源管理（背光驅(qū)動(dòng)、電池驅(qū)動(dòng)、休眠喚醒功能）HIVE注冊(cè)表支持 ROM文件系統(tǒng)支持 | ||
| 軟件特性 | Media play 9.0, Word編輯工具及Internet Explorer 6.0 NET Compact Framework 3.5 |
2、實(shí)驗(yàn)資源
| Win CE實(shí)驗(yàn) | 實(shí)驗(yàn)一：搭建WINCE6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境 實(shí)驗(yàn)二：建立WIN CE6.0平臺(tái)并導(dǎo)出SDK 實(shí)驗(yàn)三：WINDOWS CE的燒寫(xiě) 實(shí)驗(yàn)四：建立宿主機(jī)與實(shí)驗(yàn)箱的連接 實(shí)驗(yàn)五：VS2005下的HelloWorld實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)六：window實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)七：Dialog對(duì)話框?qū)嶒?yàn) 實(shí)驗(yàn)八：蜂鳴器實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)九：1.8寸液晶屏實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十：LEDARY點(diǎn)陣實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十一：八段數(shù)碼管實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十二：LED實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十三：DIP撥碼開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十四：IIC總線-溫度傳感器試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十五：IIC總線-EEPROM實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十六：AD實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十七：RS232通信實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十八：RS485通訊實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十九：6合一傳感器實(shí)驗(yàn)（需要配備6合一擴(kuò)展模塊） 實(shí)驗(yàn)二十：加速度傳感器實(shí)驗(yàn)（需要配備加速度擴(kuò)展模塊 實(shí)驗(yàn)二十一：攝像頭采集實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二十二：矩陣鍵盤(pán)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二十三：SIXKEY中斷實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二十四：GPS模塊實(shí)驗(yàn)（需要配備GPS模塊） 實(shí)驗(yàn)二十五：GPRS模塊實(shí)驗(yàn)（需要配備GPRS模塊） 實(shí)驗(yàn)二十六：直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)（需要配備電機(jī)模塊） 實(shí)驗(yàn)二十七：指紋實(shí)驗(yàn)（需要配備指紋模塊） 實(shí)驗(yàn)二十八：Zigbee實(shí)驗(yàn)（需要配備Zigbee模塊） 實(shí)驗(yàn)二十九：RFID實(shí)驗(yàn)（需要配備RFID模塊） 實(shí)驗(yàn)三十：CAN模塊實(shí)驗(yàn)（需要配備CAN模塊） |
|---|---|
| LINUX實(shí)驗(yàn) | 實(shí)驗(yàn)一：安裝VMware Workstation軟件 實(shí)驗(yàn)二：安裝UBUNTU操作系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)三：建立主機(jī)交叉編譯開(kāi)發(fā)環(huán)境 實(shí)驗(yàn)四：安裝和配置minicom 實(shí)驗(yàn)五：配置超級(jí)終端 實(shí)驗(yàn)六：配置NFS服務(wù) 實(shí)驗(yàn)七：配置TFTP 實(shí)驗(yàn)八：編譯x-loader 實(shí)驗(yàn)九：編譯U-Boot 實(shí)驗(yàn)十：編譯KERNEL 實(shí)驗(yàn)十一：編譯POMAP 實(shí)驗(yàn)十二：部署文件系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)十三：連接目標(biāo)板 實(shí)驗(yàn)十四：格式化SD卡 實(shí)驗(yàn)十五：通過(guò)SD卡啟動(dòng)系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)十六：通過(guò)SD卡燒寫(xiě)鏡像到NAND FLASH 實(shí)驗(yàn)十七：通過(guò)TFTP燒寫(xiě)鏡像到NAND FLASH 實(shí)驗(yàn)十八：通過(guò)NFS啟動(dòng) 實(shí)驗(yàn)十九：簡(jiǎn)單的程序 實(shí)驗(yàn)二十：HelloWorld實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二十一：GPIO實(shí)驗(yàn)SWITCH 實(shí)驗(yàn)二十二：IIC實(shí)驗(yàn)（讀寫(xiě)EEPROM） 實(shí)驗(yàn)二十三：SPI實(shí)驗(yàn)（AD7792） 實(shí)驗(yàn)二十四：LED點(diǎn)陣實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二十五：數(shù)碼管實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二十六：LED實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二十七：GPS實(shí)驗(yàn)（需要配備GPS模塊） 實(shí)驗(yàn)二十八：DSP實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二十九：按鍵中斷實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三十：觸摸屏實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三十一：T實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三十二：電機(jī)實(shí)驗(yàn)（需要配備電機(jī)模塊） |
| Android實(shí)驗(yàn) | 實(shí)驗(yàn)一：建立Windows下應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境JDK 實(shí)驗(yàn)二：安裝Eclipse 實(shí)驗(yàn)三：安裝和配置ADT和Android SDK 實(shí)驗(yàn)四：Android模擬器操作 實(shí)驗(yàn)五：Android Hello應(yīng)用程序開(kāi)發(fā) 實(shí)驗(yàn)六：安裝VMware Workstation虛擬機(jī)軟件 實(shí)驗(yàn)七：在虛擬機(jī)中安裝Ubuntu系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)八：建立主機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境 實(shí)驗(yàn)九：安裝JDK1.5 實(shí)驗(yàn)十：配置minicom 實(shí)驗(yàn)十一：配置超級(jí)終端 實(shí)驗(yàn)十二：配置TFTP 實(shí)驗(yàn)十三：編譯U-boot 實(shí)驗(yàn)十四：編譯x-loader 實(shí)驗(yàn)十五：編譯LINUX內(nèi)核 實(shí)驗(yàn)十六：編譯Android制作文件系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)十七：SD方式啟動(dòng) 實(shí)驗(yàn)十八：Android應(yīng)用程序 |
