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物聯(lián)網教學儀器
YG-IOT-A8RP型嵌入式教學實驗系統(tǒng)
YG-IOT-A8RP嵌入式教學實驗系統(tǒng)適合于支持嵌入式系統(tǒng)及應用等系列課程的實驗教學。該系統(tǒng)基于TI公司ARM高端的Cortex A8系列處理器OMAP3530。
一、產品介紹
YG-IOT-A8RP嵌入式教學實驗系統(tǒng)適合于支持嵌入式系統(tǒng)及應用等系列課程的實驗教學。該系統(tǒng)基于TI公司ARM高端的Cortex A8系列處理器OMAP3530。Cortex-A8內核基于ARMv7指令架構，是ARM公司有史以來性能最強勁的一款處理器，適用于復雜操作系統(tǒng)及用戶應用，運行速度可以達600MHz至1GHz，功耗在300mW以下，而性能卻高達2000MIPS。Cortex-A8處理器復雜的流水線架構基于雙對稱的，順序發(fā)射的，13級流水線，帶有先進的動態(tài)分支預測，可實現(xiàn)2.0 DMIPS/MHz。10級NEON媒體流水線，專用的L2緩存，帶有可編程的等待狀態(tài)，支持多項與L3存儲器之間的未完成事務，以充分利用CPU。
YG-IOT-A8RP嵌入式教學實驗系統(tǒng)采用核心板外加底板的模式。核心板采用8層PCB設計，底板采用4層PCB設計。核心板為處理器、存儲器、電源管理、網卡、USB等相關功能的一個合集，預留出240pin與底板對接，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上擴展出各種功能的外設，如：LCD、WIFI、BT、DVI、USB、NET、SD卡、LED、UART等等。核心處理器采用TI的達芬奇架構雙核處理器OMAP3530，600 MHz ARM Cortex-A8內核與430MHz TMS320C64x+ DSP內核。具有獨立電源管理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展模塊。
二、系統(tǒng)特點
1、系統(tǒng)完整性：
★涵蓋嵌入式系統(tǒng)設計的全部流程。
★操作系統(tǒng)包括WinCE、Linux、Android。
★實驗內容涉及操作系統(tǒng)制作、操作系統(tǒng)引導、底層驅動編寫、上層應用程序編寫。
2、先進性：
★具有7寸及1.8寸雙LCD顯示。
★具有獨立電源管理TPS65930。
★具有WIFI、Bluetooth、UART、USB、SD卡、以太網、DVI輸出、標準S-Video接口、TV-OUT輸出、LED數(shù)碼管、紅外接口、AC97接口、重力感應接口、攝像頭等主流音視頻部件。
★采用核心板加底板設計。
★192pin的歐式座擴展、總線、串口、IIC、GPIO等，支持以下可選擴展模塊：
（1）GPS擴展模塊
（2）GPRS擴展模塊
（3）RFID擴展模塊
（4）指紋擴展模塊
（5）IEEE802.15.4 Zigbee擴展模塊
（6）CAN&485通信擴展板（需兩塊配套使用）
（7）電機擴展板
（8）FM模塊
（9）3G模塊（可擴展EVDO和CDMA2000 3G模塊）
★傳感器擴展槽，可以擴展模塊有：6合一傳感器擴展模塊（溫度、濕度、光電傳感器、壓力傳感器、接近開關、光電開關）、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、開放性：
系統(tǒng)開放所有軟硬件設計資源。
三、系統(tǒng)組成
YG-IOT-A8RP嵌入式教學實驗系統(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，擴展了通用的存儲器、通訊接口及DVI、TV-OUT、CMOS攝像頭等多種多媒體接口。在很小的體積下構成了高性能、低功耗的嵌入式系統(tǒng)，成為手機、媒體播放器以及全新便攜式設備等嵌入式教學、科研、開發(fā)的最佳選擇。
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 集成存儲器用于ARM CPU (16kB I-Cache, 16kB D-Cache, 256kB L2) 和片上存儲 (64kB SRAM, 112kB ROM) |
|---|---|---|
| DDR RAM | 256MB DDR RAM MT29C2G48MAKLCJA-6IT | |
| FLASH | 256MB NAND FLASH MT29C2G48MAKLCJA-6IT | |
| 電源管理 | 獨立電源管理芯片 TPS65930 | |
| LDO | 具備LDO | |
| 底板 | FPGA | XC3S250E-P208 用于控制邏輯和擴展串口，給相應的設備分配地址 |
| 以太網 | 1個10/100M自適應以太網控制器DM9000A | |
| LED | 12個GPIO控制的LED工作狀態(tài)指示： 6個位于核心板，6個位于底板 | |
| 音頻 | 標準AC97音頻控制器小三芯接口+MIC頭 TPS65930 | |
| 復位 | 隔離內外部復位信號，增加復位可靠性 TC7SH08FU | |
| UART | 共7路UART 3路處理器自帶，4路FPGA外擴 其中1路接紅外2路接擴展接口4路接DB9接頭 | |
| RTC | 獨立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，混合視頻信號 | |
| 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（TFP410） | |
| WIFI+BT | WIFI+BT+FM 三合一模塊通過SDIO擴展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 | 預留3V、5V、12V電源接口 | |
| 蜂鳴器 | 一個 | |
| IIC接口 | 2 路IIC一路IIC擴展接口 | |
| SDIO接口 | 外擴WIFI和藍牙 | |
| SPI接口 | 2路SPI擴展接口 | |
| 數(shù)碼管和LED點陣 | 4個數(shù)碼管1個16x16點陣 | |
| 全鍵盤 | 可擴展本電腦專用鍵盤，通過USB口擴展 | |
| 矩陣鍵盤 | 4x5獨立矩陣鍵盤 | |
| 攝像頭 | 一路高品質攝像頭OV3640 300W像素，可實現(xiàn)H.264視頻實時編解碼，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USB HOST高速接口，支持USB鼠標、鍵盤、藍牙、U盤、攝像頭和無線網卡。擴展兩級HUB一共7個可用USB（FE1.1） | |
| USB OTG | Mini USB A-B接口一個 | |
| AD | 4路AD：3路16bit AD7792、1路8bit ADS1110 | |
| 按鍵 | 6個GPIO控制按鍵，預設定功能，用戶可自定義功能 4個固定功能按鍵 | |
| EEPROM | 16K （24C16） | |
| 撥碼開關 | 1組（32 位） | |
| 電源 | 外接 5V/ 3A 直流電源，內部帶LDO 穩(wěn)壓 | |
| 總線擴展接口 | 192pin的歐式座擴展，總線，串口，IIC，GPIO等，支持以下可選擴展模塊（選配）： （1）GPS擴展模塊 （2）GPRS擴展模塊 （3）RFID擴展模塊 （4）指紋擴展模塊 （5）IEEE802.15.4 Zigbee擴展模塊 （6）CAN&485通信擴展板（需兩塊配套使用） （7）電機擴展板 （8）FM模塊 （9）3G模塊（可擴展EVDO和CDMA2000 3G模塊） | |
| SENSOR MODULE（選配） | 可擴展： 6合一傳感器擴展模塊（溫度、濕度、光電傳感器、壓力傳感器、接近開關、光電開關） 兼容OURS-VI智能傳感器擴展： 1、智能電位器模塊 供電電壓： DC 3.3V 信號輸出范圍： 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 信號輸出范圍： 0 ~ 100 %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 信號輸出范圍： -2G ~ +2G AD采樣精度： 8 bits |
四、軟件資源和實驗資源
1、 軟件資源
| Linux | 啟動代碼 | 版本 | x-load-1.41，u-boot 1.3.3 |
|---|---|---|---|
| 啟動方式 | 支持網絡、SD卡或Flash中啟動引導Linux系統(tǒng) | ||
| 映像更新 | 支持網絡或SD卡更新映像 | ||
| 內核與驅動 | 版本 | Linux 2.6.28 | |
| 支持文件系統(tǒng)格式 | ROM/CRAM/EXT2/EXT3/FAT/NFS/JFFS2/UBIFS | ||
| 驅動支持 | 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 | 庫支持（ALSA -lib, tslib, glibc）,udev設備管理支持 | ||
| Demo | Angstrom | 音頻（XMMS），網絡（Firefox），圖形編輯器（gimp）及文檔處理軟件( Abiword) | |
| Android | Google開發(fā)的基于Linux平臺的開源手機操作系統(tǒng) | ||
| DVSDK軟件 | 支持MPEG4，MPEG2，H264，mp3，aac音視頻格式解碼 | ||
| WinCE | 啟動代碼 | 版本 | x-load-1.41、Eboot |
| 啟動方式 | 支持網絡、SD卡或Flash中啟動引導wince系統(tǒng) | ||
| 映像更新 | 支持網絡或SD卡更新映像 | ||
| 系統(tǒng)特性 | 內核特性 | KITL內核調試, Reboot, Watchdog, RTC | |
| 驅動支持 | 顯示驅動（DVI, TFT LCD）SD卡, 鍵盤, McSPI, McBSP, 音頻,網絡, NLED, USB OTG | ||
| 系統(tǒng)功能 | 電源管理（背光驅動、電池驅動、休眠喚醒功能）HIVE注冊表支持 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、實驗資源
| Win CE實驗 | 實驗一：搭建WINCE6.0開發(fā)環(huán)境 實驗二：建立WIN CE6.0平臺并導出SDK 實驗三：WINDOWS CE的燒寫 實驗四：建立宿主機與實驗箱的連接 實驗五：VS2005下的HelloWorld實驗 實驗六：window實驗 實驗七：Dialog對話框實驗 實驗八：蜂鳴器實驗 實驗九：1.8寸液晶屏實驗 實驗十：LEDARY點陣實驗 實驗十一：八段數(shù)碼管實驗 實驗十二：LED實驗 實驗十三：DIP撥碼開關實驗 實驗十四：IIC總線-溫度傳感器試驗 實驗十五：IIC總線-EEPROM實驗 實驗十六：AD實驗 實驗十七：RS232通信實驗 實驗十八：RS485通訊實驗 實驗十九：6合一傳感器實驗（需要配備6合一擴展模塊） 實驗二十：加速度傳感器實驗（需要配備加速度擴展模塊 實驗二十一：攝像頭采集實驗 實驗二十二：矩陣鍵盤實驗 實驗二十三：SIXKEY中斷實驗 實驗二十四：GPS模塊實驗（需要配備GPS模塊） 實驗二十五：GPRS模塊實驗（需要配備GPRS模塊） 實驗二十六：直流電機實驗（需要配備電機模塊） 實驗二十七：指紋實驗（需要配備指紋模塊） 實驗二十八：Zigbee實驗（需要配備Zigbee模塊） 實驗二十九：RFID實驗（需要配備RFID模塊） 實驗三十：CAN模塊實驗（需要配備CAN模塊） |
|---|---|
| LINUX實驗 | 實驗一：安裝VMware Workstation軟件 實驗二：安裝UBUNTU操作系統(tǒng) 實驗三：建立主機交叉編譯開發(fā)環(huán)境 實驗四：安裝和配置minicom 實驗五：配置超級終端 實驗六：配置NFS服務 實驗七：配置TFTP 實驗八：編譯x-loader 實驗九：編譯U-Boot 實驗十：編譯KERNEL 實驗十一：編譯POMAP 實驗十二：部署文件系統(tǒng) 實驗十三：連接目標板 實驗十四：格式化SD卡 實驗十五：通過SD卡啟動系統(tǒng) 實驗十六：通過SD卡燒寫鏡像到NAND FLASH 實驗十七：通過TFTP燒寫鏡像到NAND FLASH 實驗十八：通過NFS啟動 實驗十九：簡單的程序 實驗二十：HelloWorld實驗 實驗二十一：GPIO實驗SWITCH 實驗二十二：IIC實驗（讀寫EEPROM） 實驗二十三：SPI實驗（AD7792） 實驗二十四：LED點陣實驗 實驗二十五：數(shù)碼管實驗 實驗二十六：LED實驗 實驗二十七：GPS實驗（需要配備GPS模塊） 實驗二十八：DSP實驗 實驗二十九：按鍵中斷實驗 實驗三十：觸摸屏實驗 實驗三十一：T實驗 實驗三十二：電機實驗（需要配備電機模塊） |
| Android實驗 | 實驗一：建立Windows下應用程序開發(fā)環(huán)境JDK 實驗二：安裝Eclipse 實驗三：安裝和配置ADT和Android SDK 實驗四：Android模擬器操作 實驗五：Android Hello應用程序開發(fā) 實驗六：安裝VMware Workstation虛擬機軟件 實驗七：在虛擬機中安裝Ubuntu系統(tǒng) 實驗八：建立主機開發(fā)環(huán)境 實驗九：安裝JDK1.5 實驗十：配置minicom 實驗十一：配置超級終端 實驗十二：配置TFTP 實驗十三：編譯U-boot 實驗十四：編譯x-loader 實驗十五：編譯LINUX內核 實驗十六：編譯Android制作文件系統(tǒng) 實驗十七：SD方式啟動 實驗十八：Android應用程序 |
