**1.XQ138AS-EVM开发套件简介
1.1XQ138AS-EVM简介**
图1 XQ138F核心板正面
图2 XQ138F核心板背面
图3 XQ138AS-EVM底板侧视图
图4 XQ138AS-EVM正面
XQ138AS-EVM是广州星嵌电子科技有限公司基于XQ138F核心板(OMAPL138+Xilinx FPGA)开发的DSP+ARM+FPGA三核评估套件,用户可以采用该开发套件进行项目前期的验证和评估,也可以直接用来开发自己的产品。
XQ138AS-EVM提供底板可编辑的原理图,PCB图。底板设计资料完全开放,供用户设计参考。除此之外,还提供UBL源码、Uboot源码、NAND 烧录工程源码、内核源码、内核驱动源码、双核通信例程、丰富的demo、完整的开发工具包以及丰富详尽的开发文档。
经验丰富的技术团队为用户提供从硬件到驱动、应用软件的技术支持,帮助用户快捷地开发自己的产品,降低产品的开发周期和风险,节约成本,加快产品的上市时间。
1.1.1XQ138F核心板
核心板设计简约,尺寸小,72mm * 44mm。
接口丰富,引出了全部引脚,最大范围的满足了用户的扩展需求。
八层板,沉金工艺,工业级设计。
注重EMC,抗干扰能力强。
可靠的板对板接插件,保证信号完整性。
低功耗设计,发热量小。
核心板经过大量的测试,性能稳定,能满足复杂工业场合的应用需求。
工业级处理器,频率456M Hz,强大的定点/浮点处理能力。
512MB工业级NAND FLASH。
128/256MB 工业级DDR2可选。
FPGA 标配为Spartan-6系列芯片XC6SL16,可升级至XC6SL45。
1.1.2XQ138AS-EVM底板
底板资源丰富,集成了SATA、SD卡、USB OTG、USB HOST、UART、双网络(1个千兆、1个百兆)、2路RS485、2路RS232、1路CAN、1路ADC、2路DAC、RTC、LCD、数码管等,引出了MCASP、MCBSP、uPP、 SPI、 EMIFA、 I2C等接口,方便用户扩展。
支持7寸和5寸两种型号的触摸显示屏,用户可选配。
免费赠送多种开发配件,性价比高。
开发资料齐全,提供完整的开发包,丰富的demo,详尽的开发文档,大型的综合例程等,降低了开发难度,用户开发更快捷。
2.硬件资源
图6 TB138AS-EVM硬件资源框图
项目 说明
CPU OMAPL138(TMS320C6748+ARM926EJ-S),频率最高达456M
FPGA Xilinx Spantan-6 FPGA
内存 128MB工业级DDR2(256MB可选)
存储 4Gb 工业级NAND FLASH,用于DSP存储。
64Mb工业级SPI FLASH,用于FPGA配置。
板对板连接器 2个80pin 0.5mm间距的母座,2个80 pin 0.5mm间距的公座
DSP仿真器接口 1个14Pin JTAG接口
FPGA调试接口 1个14Pin JTAG接口
SATA接口 1个7pin SATA硬盘接口
双网络 OMAPL138端1个10/100M bps自适应RJ45网络接口;
FPGA端1个10/100/1000M bps自适应RJ45网络接口。
RTC 1个RTC供电座,使用3.3V纽扣电池供电
按键 1个DSP复位按键,2个DSP GPIO按键,2个FPGA IO按键
显示 1个LCD触摸屏接口,0.5mm间距,40Pin
启动设置 1个5bit的拨码开关,用于OMAPL138启动选择
USB 4个USB 1.1 HOST接口,通过USB HUB扩展实现;
1个USB 2.0 OTG接口。
RS232 1个DSP RS232电平的串口;
1个FPGA RS232电平的串口。
RS485/422 1个DSP RS485/422电平的串口;
1个FPGA RS485电平的串口。
CAN 1个FPGA CAN接口
ADC 1路ADC
精度:12-bit;
输入电压范围:0~10V;
采样率:500KSPS。
DAC 2路DAC
精度:12-bit,数字编码值范围0~4095;
输出电压范围:①0~8.192V(x1增益模式,支持所有数字编码(0~4095)),②0~13.2V(x2增益模式,由于DAC限制输出不能超过VDD,故只支持部分编码(0~3300,十六进制值0~CE4),编程时需要注意);
输出稳定时间:4.5us;
用户接口:SPI接口,SPI时钟最高20MHz。
TF卡 1个TF卡插槽
LED 核心板LED灯(3个):1个红色的LED电源指示灯LED1;1个DSP LED灯LED2;1个FPGA LED灯LED3;
底板LED灯(3个):1个红色的LED电源指示灯LED1;1个DSP LED灯LED2;1个FPGA LED灯LED3;
FRAM 1片铁电存储器,存取速度比E2PROM更快,写操作之前无需先擦除
数码管 1个8段高亮数码管
测试点 1个接地柱,用于示波器接地,方便信号测量
电源开关 1个拨动电源开关
电源接口 1个DC电源插座,外径5.5mm,内径2.1mm
扩展IO 30/60/80 pin 2.0间距的母座各1个(共3个),引出了EMIFA,MCASP,MCBSP,SPI,I2C,FPGA IO等扩展信号。
3.硬件详述
3.1OMAPL138
OMAPL138是德州仪器(TI)推出一款基于TMS320C6748和ARM926EJ-S的异构双核处理器。
TMS320C6748可高性能的实现高精度、高动态范围的定点/浮点运算,更好的支持实时系统性能。在456M Hz的工作频率下,高达3648/2746 MIPS(每秒百万条指令)/MFLOPS(每秒百万个浮点运算)。
ARM926EJ-S可高度灵活地添加直观易用的人机界面、触摸屏或网络功能,可通过 Linux、VxWorks、WinCE等操作系统实现更高级的系统控制。
OMAP-L138 DSP + ARM 处理器总功率为480mW,睡眠模式功耗为11mW。
OMAPL138系统框图如图8所示。
图7 OMAPL138功能框图
3.2Spartan-6
Spartan-6 FPGA为Xilinx的低成本、低功耗FPGA。第六代Spartan系列基于低功耗45nm、9金属铜层、双栅极氧化层工艺技术,以及高级功耗管理技术。此系列含最多150000个逻辑单元、集成式PCI Express模块、高级储存器支持、250Mhz DSP Slice和3.125Gbps低功耗收发器。
XQ138F核心板标配为Spartan-6系列芯片XC6SL16,可升级至XC6SL45。XC6SLX16和XC6SLX45的封装组合及资源如下表所列。
器件 逻辑单元 可配置逻辑模块 DSP48A Slices Block RAM 模块 CMT数量 存储器控制模块 总I/O BANK数 用户IO数
Slices 触发器 最大分布式RAM(Kb) 18Kb 最大(Kb)
XC6SLX16 14,579 2,278 18,244 136 32 32 576 232 2 4 232
XC6SLX45 43,661 6,822 54,576 401 2,088 116 42,098 358 2 4 218
实物如下图所示。