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青出于蓝而胜于蓝——可以取代Beaglebone的Rico Board问世
发布时间:2015-09-10
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青出于蓝而胜于蓝——可以取代Beaglebone的Rico Board问世
发布时间:2015-09-10
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不像消费类电子产品一味的追求多核处理器以及极致性能的提升,在工业控制领域,性能的提升徐徐而渐进、缓慢向前,工控设计更加看重的是稳定、可靠的保证,但是,缓慢并不代表不升级,这次,爱板网在机缘巧合下拿到了米尔科技推出的一款全新的单板计算机Rico Board,核心应用处理器搭载的正是Ti Sitara MPU系列产品的最新升级版本AM437x。

说到Ti的Sitara系列MPU,AM335x绝对是大多数工程师耳熟能详的,从Beaglebone到BB-black,“狗骨头”系列的开源硬件板都是以AM335x为核心处理器,很多工程师因为AM335x了解了Beaglebone、Beaglebone Black,但更多的电子发烧友也因为beaglebone知道了Ti 的AM335x MPU产品,所以我们很难去分辨到底是Beaglebone的成功成就了AM335x,还是AM335x卓越可靠的品质成就了beaglebone。但抛开这一切,爱板网目前手上拿到的搭载AM437x的Rico Board绝对是Beaglebone、Beaglebone Black的升级版,可算是青出于蓝而胜于蓝。

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不信?那我们先一起来看看Rico Board搭载的核心应用处理器AM437x相较于AM335x到底有些什么样的提升?

首先是内核的升级,AM437x从AM335x时代的Cortex-A8处理器升级到如今的Cortex-A9,并且在继承SGX530图形加速器的同时增加了一些图形图像处理的硬件加速器,包括图形处理、叠加、缩放和色彩空间变换等图形处理IP,这样的好处是原本需要占用ARM运算资源的图形任务完全交由硬件加速器来实现,大大提升效率。

其次是PRU的升级,说到PRU,这才是Ti 有别于其他ARM处理器开发商最大的特色,也是制胜的法宝。PRU,即可编程实时逻辑单元,用户利用PRU可以设计各种通信子系统或者其他协议,如工信通信协议,私有加密协议,让设备具有FPGA般的灵活性。AM437x将原来在AM335x上的两个PRU升级到了到了4个,而且主频也从80 MHz~100 MHz升级到150 MHz~200 MHz,并且支持更多的工业通信总线,如上图AM437x的系统架构中所示,现在的PRU支持包括EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、电机反馈协议、Sigma Delta调制等实时协议。

除此之外,AM437x在存储器、功耗上也做了不小的升级和优化,可以支持更多的内存规格,如DDR2/DDR3/DDR3,并且保持了AM437x的低功耗特性,在内部所有功能都打开的情况下维持1W功耗以内。

所以从这几点我们能看到,对比AM335x系列,AM437x在性能和功能上都有较大的提升。

Rico Board硬件

了解完AM437x带来的改变,我们回头再来看看米尔科技推出的这款全新的Rico Board,是不是让人更加爱不释手了。米尔科技开发板的品质还是一如既往的让人信服,除了Rico Board,配件也相当齐全,如下图所示。

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  • Rico Board*1(包含一张4G TF 卡)
  • 5V/2A适配器*1
  • HDMI线*1
  • 网线*1
  • USB转串口线*1
  • 资料光盘*1

前段时间拿到的米尔科技的工控板基本都是比较“粗犷”的,而提供的串口线一般都是DB9接口的,这次在RicoBorad上,第一次拿到了米尔科技的USB转串口线,还是有些意外的。从这点上看,针对不同的板卡,米尔科技提供的配件还是非常用心的。

继续来看Rico Board,从工控板的角度来看,这是一块非常精致小巧的板卡,8层板设计,大小也只有100mm*65mm,除了板卡搭载的Ti sitara系列MPU AM437x,板卡上还有些什么资源呢?

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Rico Board板载资源:

  • Ti Sitara AM437x MPU, ARM® Cortex®-A9 32-Bit RISC 处理器
  • 512MB DDR3 SDRAM,32Bit的数据总线(可兼容256MB/1GB DDR3 SDRAM)
  • 16MB QSPI Flash(与Nandflash共用引脚,只能二选一)
  • 4GB eMMC(可预留256MB/512MB NAND Flash)
  • 32KB EEPROM
  • 1路高清HDMI输出接口
  • 1路TF Card接口
  • 24位真彩色显示接口,默认800x480分辨率(7寸屏),最高可支持2048x2048
  • 2个30PIN的CAMERA接口
  • 1个20-PIN JTAG
  • 1路千兆以太网接口
  • 1路USB Host、1路 Mini USB
  • 1个系统电源指示灯、4个用户指示灯
  • 4个按键(1个复位按键,2个用户按键,1个POWER键)
  • 2个双排40PIN扩展接口,包括2路SPI、2路I2C、2路CAN、4路串口、1路MMC信号、8路ADC

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我们可以发现,Rico Board在存储方面考虑的还是非常的全面,QSPI Flash、eMMC、EEPROM全都具备,而且还支持外扩的MicroSD卡,另外,板卡还兼容设计了Nandflash存储,只不过这与 QSPI Flash共用引脚,只能二选一。

而仔细看了下这几个储存的位置,发现在eMMC以及NAND Flash 上,PCB采用兼容封装,二者只能贴片其中一个,而我们看到的是默认的eMMC,目前这种设计也是Rico Board为用户提供最大化存储空间的一种设计了,值得赞叹。

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当然,Rico Board只有一个USB HOST接口显得有些捉襟见肘,对这方面有需求的工程师只能考虑用USB HUB了。而Rico Board最让笔者意外的是搭载了两个30PIN的CAMERA并行接口,这是为什么呢?如果真要找一个原因,那莫属于AM437x支持双摄像头的并行接口,而Rico Board正好“借花献佛”式的把这两个接口都扩展出来,通过AM437x的模拟前端(VPFE)驱动,支持多种类型的CMOS摄像头,这对于那些需要如条形码扫描仪等应用设计的工程师来说是非常便利的,可以进行快速的原型设计。

Ti AM437x MPU

在文章一开头,我们已经介绍了Ti AM437x的这颗核心MPU相较于AM335x的提升,但具体有些什么特色,并没有细说,这会我们就借Rico Board上的这颗MPU来聊聊AM437x系列的MPU有些什么不同。

从Ti官网了解到,目前AM437x系列的MPU主要有四个型号,分别为AM4376/AM4377/AM4378/AM4379,如下图所示。

这些芯片之间主要的不同还是在于是否支持图形加速器以及EtherCAT Slasve,其它的基本保持一致,而且都是pin-to-pin兼容的。不过当笔者仔细看了下米尔科技Rico Board上搭载的这颗芯片型号,顿时有些傻眼了,XAM437XBZD,这种型号到底属于哪个类别呢?

经过咨询米尔科技的技术支持得知Rico Board上搭载的是最高规格系列的AM4379,相信听到这个消息的工程师会为之一振吧。Ti AM437x除了可以取代原先的AM335x系列MPU外,其应用空间也是非常大的多,如工业电机驱动、工业人机界面和可编程逻辑控制、条码扫描仪、便携式数据终端PDT、医疗设备等都有它的用武之地,有兴趣的朋友不妨多关注关注。

上电使用

米尔科技为Rico Board配备了5V/2A的适配器,从之前我们了解到AM437x内部功能全开的情况下功耗也能维持在1W以下来看,这个输入源应该是绰绰有余应对不同的工作环境了。

Rico Board提供了3种不同的启动模式,在板卡上也通过白色丝印标记了出来。

我们先通过板载的QSPI Flash启动板卡看看,将配件中的串口线接到板卡,上电。

需要注意的是Rico Board上的TTL 串口信号并没有很明显的标示出来,这可以根据原理图中J2的接口定义查看,正确的接法如下图所示。

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最终我们可以通过PC端的串口工具进入/查看系统启动,(登录名:root),登入之后就可以就行Linux开发了。

我们还可以通过切换跳帽的方式进行MicroSD卡的启动以及eMMC的启动,方式类似,这里就不再一一介绍了。另外,我们可以从米尔科技提供的光盘中获取大量的资料文档进行开发,有兴趣的朋友也可以通过官方的在线资料获取开发文档

如果想了解米尔科技更多的工控板信息,可以查看爱板网先前的评测文章:

小结

介绍了米尔科技最新的工控板Rico Board,板卡搭载了全新的Ti AM437x MPU,基于强大的ARM Cortex-A9处理器,最大主频达1GHz,并且增强了图像处理硬件加速器以及Ti 独有的PRU单元,使之更胜任工业控制复杂的图像采集以及通信系统等应用。除此之外,Rico Board还具有丰富的外设接口,如以太网、USB HOST/Device、HDMI、LCD接口、双摄像头接口、扩展IO等,可以方便工程师对板卡进行直接的原型开发。有兴趣的朋友可以联系爱板网申请试用。

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原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载!

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讨论 (4)

讨论区
skyflake ·  2015-10-01
llllvvvv ·  2015-10-02

@skyflake:赞同,芯片倒是可以说代替,板子代替有点牵强了

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第二十九代丐帮帮主 ·  2015-09-14
halo501 ·  2015-09-14
kaisuvi ·  2015-09-12