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与Beaglebone同芯——米尔科技工控板MYD-AM3359评测

发布时间:2014-04-08
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与Beaglebone同芯——米尔科技工控板MYD-AM3359评测

发布时间:2014-04-08
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随着半导体技术、网络信息的不断发展、完善,传统工业控制正在经历着一场前所未有的变革,相较于曾经大部分需要靠劳力运作或者人为操作的设备,如今都成为自动化、一体化的严格规范流程样式,曾经只能受制于现场总线的繁复传输方式、如今加入到以太网高速、便捷的传输协议,这种变化反应出科技、网络信息技术在工控领域越来越交融、越来越重要的地位。

传统的工业控制设备将稳定性放在了首位,而随着如今技术越来越成熟,在追求稳定的同时更要兼顾性能、功能以及价格等因素,这让工控领域的门槛瞬间提高了不少,尤其以如今图像、语音等大数据信号、高速率传输等的需求,迫切需要功能强大的工控设备。在国内,能做并且能做好工控板的企业确实不少,如飞凌、英蓓特、米尔科技等,各有各的特点,这次,爱板网拿到了一款米尔科技基于Ti AM3359(Cortex-A8)方案的工控板——MYD-AM3359,目前市面上比较火的一款开源硬件板Beaglebone Black同样是采用Ti AM3359的方案,不过两者作为商用和工业级应用领域的差异,在稳定性方面(工业级:-40℃~85℃、商用:0℃~70℃)米尔科技的MYD-AM3359工控板要更胜一筹,作为在以ARM为核心的嵌入式领域默默耕耘的米尔科技,在工业控制领域有独到的见解,下面一起去了解下这款极具性价比的MYD-AM3359工控板。

米尔科技MYD-AM3359开发板包装

熟知米尔科技的同学都知道,在配件方面,米尔科技在国内算是比较厚道的一个,各种基础的开发配件配备齐全,如:串口线、网线、mini USB线以及供电的5V电源适配器等,除了基础配置外,还能选配开发板适用的触摸液晶屏,方便用户对板子的开发。

MYD-AM3359开发板主要基于Ti AM3359 工业级MPU,分为MYB-AM335X底板和MYC-AM3359核心板,底板是对核心板功能和外设接口的扩展,可以匹配米尔科技不同的MYC-AM335X系列核心板,非常灵活方便。

底板MYB-AM3359

为了区分清楚MYD-AM3359开发板,我们将一分为二来看,首先是底板MYB-AM335X,这是一块简单又”繁复“的四层板,说它繁复,主要是搭载了非常多的外设接口,并且集中在这块130mm*100mm大小的PCB板正面的四周,乍眼一看,”密密麻麻“,倒是反面”光秃秃的“,空无一物。

MYB-AM335X底板正面

以太网PHY、USB2.0 HUB、NXP HDMI收发器

MYB-AM335X底板背面

MYB-AM335X底板特性:

  • 一个3.5mm音频输入接口、一个3.5mm双声道音频输出接口
  • 液晶触摸屏接口:16位真彩色,默认480*270分辨率(4.3寸屏),也可以支持7寸屏(800*480分辨率)
  • 一个高清 HDMI 输出、一个TF卡接口、一个调试串口,一个普通串口、一个后备电池座
  • 一个RS485接口和一个CAN接口(带信号和电源隔离)、两个10/100/1000Mb/s以太网接口
  • 四个高速USB HOST 接口、一个mini USB OTG接口、四个按键(1个复位、3个用户)
  • 两个双排针的用户扩展接口(包括7路ADC、1个SPI、2个I2C、4个UART)

MYB-AM335X底板针对工业控制领域特别加强了其工业规范的外设接口,如可以扩展6个UART,扩展速度更快的RS485接口以及常用的工业控制总线CAN,特别扩展的两个以太网口拉开了与一般工控板的差距。另外底板扩展的HDMI接口算是工控板上迈出的一大步,毕竟很少看到有工控板外扩HDMI接口的。一起细看下MYB-AM335X底板的各个外设接口。

UART、以太网接口

UART接口不用多说,基本工控板都带,而MYD-AM3359开发板的以太网口比较特殊,由于工控板的整个方案选用的Ti AM3359 MPU,它集成了两个以太网的MAC,这里米尔科技采取了增加两个以太网PHY来实现双以太网的通信,相比单个以太网口,在特殊特定的用处中优势才能体现,比如连接互联网的同时连接其他设备,而且采用的AR8035以太网PHY支持千兆网络传输协议,支持RGMII接口、支持802.3az标准(节能)。

触摸LCD接口、用户扩展接口

因Ti AM3359集成了LCD控制器,所以触摸LCD50PIN接口直接从MPU引出,其中信号线与HDMI输出信号存在复用,所以MYD-AM3359开发板的视频输出在HDMI与板载的触摸LCD接口输出只能选其一,旁边两个双排针扩展接口可以支持7路的ADC、1个SPI、2个I2C以及4个UART,用户可以根据自己的需求自行处置。

USB HOST/OTG接口、音频输入/输出接口、HDMI接口

4路USB HOST接口也是通过USB2.0 HUB扩展,音频的输入输出功能通过飞思卡尔SGTL5000 音频codec实现,这和先前评测过的RIoTboard采用的一样的,而HDMI则采用的是NXP的解决方案。

CAN接口/RS485接口、TF卡座

CAN接口和RS485接口是工业控制领域非常特别的总线接口,CAN总线一开始主要针对汽车领域,而后被扩展到工业标准,而RS485则在RS232接口标准发展起来的,采用了差分传输协议,抗噪性提高、速率也更快,传输距离更远。

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核心板MYC-AM3359

核心板MYC-AM3359也就是整个MYD-AM3359开发板的控制大脑,工艺也比底板讲究,采用沉金工艺的6层PCB板。相对底板也显得更为小巧,仅有70*50mm大小,还不如一张银行卡大。

核心板MYC-AM3359正面

核心板MYC-AM3359背面

核心板的供电电压为3.3V,板卡整体布局非常有”格调",让人一目了然,背面是带有两排和底板相连接的排针接口,核心板整体“外显功能”并不多,值得我们一探究竟的是这颗集成了众多功能的Ti AM33598ZCZAB0 MPU。

AM3359属于Ti AM335X系列中配置最高的一颗MPU,基于ARM Cortex-A8内核,800MHz主频。Ti虽然作为ARM深度合作伙伴,但是其基于A8内核的产品并不多,仅有两个系列,分别是:OMAP35x和AM3x系列,OMAP带有TI自己的DSP核,适合高速运算设备;而AM3x系列则是工业级的芯片,价格便宜,工业参数稳定,国内外使用较多。

米尔科技选中Ti AM335X系列MPU作为工控板核心大致也是出于市场趋势,AM3359在图像、图形处理、外设诸如EthernetCATPROFIBUS的工业接口选项方面进行了增强,见下图AM335X系类系统框图

Ti AM335X系列MPU硬件系统框图

从AM3359的系统框图中我们不难看出其丰富的功能,如LCD控制器、触摸控制器、USB2.0PHY /OTG、以太网口等,众多的功能同时也造就了分门别类的应用,如目前火热的3D打印机、个人GPS导航设备等,见下图

3D打印机原理框图

GPS导航仪原理框图

另外,AM3359可支持Android、Linux和WinCE系统,无论是在工业控制领域或者个人消费电子领域等都可灵活配置。目前市面上正在出售的基于Ti AM335X系列的板卡还是挺多的,如beaglebone Black飞凌OK335xS系列等,各有各的特点。

但是,针对工业控制领域,米尔科技这款MYD-AM3359开发板还是有一定优势,基于目前主流的MPU、外设扩展功能十分丰富(不是一般的丰富),是一款不可多得的工业控制板,下图是整个板卡的系统框图。

MYD-AM3359硬件系统框图

推荐开发板

上电启动

了解了米尔科技MYD-AM3359开发板的特点,我们接着上电启动看看,这里笔者将选择选配的4.3寸液晶触摸屏作为板卡的视频输出,确保系统启动配置跳帽在NAND Flash处(板卡可从TF卡或者NAND FLASH中启动),插上5V/2A电源适配器,打开电源开关给板卡上电。

MYD-AM3359开发板内置的是Linux系统,在加载运行系统的时候,核心板上的绿色系统心跳LED灯会不停闪烁,大概经过40多秒后才能进入系统,载入有点慢。进入系统后能看到米尔科技为用户准备的一些小Demo程序(见下图)。

进入MYD-AM3359开发板Linux系统

Demo程序

滑动触摸屏可以选择不同的Demo进行测试,非常有趣,如果是需要迫不及待进入系统开发的同学可以无视,只要通过最后一项Exit Embedded Demo进入Linux系统的命令窗口,在Linux系统启动窗口中会出现登入口令提示(见下图),此时接入键盘的外设输入设备,输入root登陆进MYD-AM3359系统,也可以通过Debug串口在串口终端工具上进入系统,这就不需要额外的LCD输出设备。

进入了Linux系统,可玩的就多了,最基本的,可以对米尔科技现有的外设资源进行功能测试,如触摸校准、USB口、CAN总线、RS485、HDMI口等。下面我们就以常亮系统LED心跳灯为例简单的示范下测试功能。

这里我们使用串口工具来查看系统启动,顺便可以测试下串口功能,移除触摸LCD屏幕,将串口线连接到Debug串口,启用超级终端串口工具,上电启动。

系统启动后,输入一下命令长亮系统心跳灯。

长亮系统心跳灯命令

MYC-AM3359核心板上的心跳LED会长亮,见下图

长亮系统心跳LED

除了LED的测试,笔者也测试了USB接口、网口、串口、TF卡等功能,均可以正常使用,米尔科技倾注大量心血开发的这块”全功能“的工控板确实值得一试,680RMB的价格配备功能齐全的工业控制板是相当划算。

小结

介绍了米尔科技MYD-AM3359开发板的功能和基本使用情况,丰富的工业级外设功能和配套的资料是米尔科技这款开发板的强项。从市场目前情况看,基于A8内核的产品多数已成为工控领域的热门产品,曾经开启大屏触控手机时代的3GS同样是基于Cortex-A8内核,但是消费电子的更新换代远远超过人们的认知,所以很快就沉寂了,如今成为工控领域大热的A8系列产品又能能坚持多久,我们拭目以待。

参考资料

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lujun1013_3042703 ·  2014-04-11