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教學(xué)實訓(xùn)設(shè)備Teaching Equipment

YG-IOT-A8RP型嵌入式教學(xué)實驗系統(tǒng)

YG-IOT-A8RP嵌入式教學(xué)實驗系統(tǒng)適合于支持嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用等系列課程的實驗教學(xué)。該系統(tǒng)基于TI公司ARM高端的Cortex A8系列處理器OMAP3530。

一、產(chǎn)品介紹

YG-IOT-A8RP嵌入式教學(xué)實驗系統(tǒng)適合于支持嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用等系列課程的實驗教學(xué)。該系統(tǒng)基于TI公司ARM高端的Cortex A8系列處理器OMAP3530。Cortex-A8內(nèi)核基于ARMv7指令架構(gòu)，是ARM公司有史以來性能最強(qiáng)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)基于雙對稱的，順序發(fā)射的，13級流水線，帶有先進(jìn)的動態(tài)分支預(yù)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(wù)，以充分利用CPU。

YG-IOT-A8RP嵌入式教學(xué)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(shè)計，底板采用4層PCB設(shè)計。核心板為處理器、存儲器、電源管理、網(wǎng)卡、USB等相關(guān)功能的一個合集，預(yù)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(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

1、系統(tǒng)完整性：
       ★涵蓋嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的全部流程。
       ★操作系統(tǒng)包括WinCE、Linux、Android。
       ★實驗內(nèi)容涉及操作系統(tǒng)制作、操作系統(tǒng)引導(dǎo)、底層驅(qū)動編寫、上層應(yīng)用程序編寫。

2、先進(jìn)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(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。
       ★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、接近開關(guān)、光電開關(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、開放性：
       系統(tǒng)開放所有軟硬件設(shè)計資源。

三、系統(tǒng)組成

YG-IOT-A8RP嵌入式教學(xué)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(kuò)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(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(kuò)展串口，給相應(yīng)的設(shè)備分配地址
以太網(wǎng) 1個10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)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(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，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，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(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
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點陣 4個數(shù)碼管1個16x16點陣
全鍵盤 可擴(kuò)展本電腦專用鍵盤，通過USB口擴(kuò)展
矩陣鍵盤 4x5獨立矩陣鍵盤
攝像頭 一路高品質(zhì)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(biāo)、鍵盤、藍(lán)牙、U盤、攝像頭和無線網(wǎng)卡。擴(kuò)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(yù)設(shè)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(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、接近開關(guān)、光電開關(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(wǎng)絡(luò)、SD卡或Flash中啟動引導(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 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(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開發(fā)的基于Linux平臺的開源手機(jī)操作系統(tǒng)
DVSDK軟件 支持MPEG4，MPEG2，H264，mp3，aac音視頻格式解碼
WinCE 啟動代碼 版本 x-load-1.41、Eboot
啟動方式 支持網(wǎng)絡(luò)、SD卡或Flash中啟動引導(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)動支持 顯示驅(qū)動（DVI, TFT LCD）SD卡, 鍵盤, 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、電池驅(qū)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(dǎo)出SDK
實驗三：WINDOWS CE的燒寫 
實驗四：建立宿主機(jī)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?qū)嶒?br /> 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(guān)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(kuò)展模塊） 
實驗二十：加速度傳感器實驗（需要配備加速度擴(kuò)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(jī)實驗（需要配備電機(jī)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(jī)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(wù) 
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(biāo)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(jī)實驗（需要配備電機(jī)模塊）
Android實驗 實驗一：建立Windows下應(yīng)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(yīng)用程序開發(fā) 
實驗六：安裝VMware Workstation虛擬機(jī)軟件
實驗七：在虛擬機(jī)中安裝Ubuntu系統(tǒng) 
實驗八：建立主機(jī)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(nèi)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(yīng)用程序