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面向M2M应用的解决方案MYD-SAM9X5

发布时间:2020-06-08 发布时间:
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M2M是Machine-to-Machine的简称,是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。随着通信技术的发展,尤其是这几年智能手机的普及,人与人之间可以更加快捷地沟通,信息的交流更顺畅。同时硬件的性能也突飞猛进,不断升级换代。不过除了人与人之间通信的需求,还有一片更大的蓝海就是机器与机器之间的通信需求,据估计机器的数量是人类的4倍,未来用于人与人通信的终端将只占1/3,而更大的数量是机器与机器(M2M)的通信。

M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力,其核心理念就是网络一切(NetworkEverything)。我们买智能手机的时候总是希望花比较少的钱买到速度更快的产品,比如四核甚至八核手机。而机器设备更加多样,设计时会考虑更多其他的因素比如稳定性、耗电量、接口能力等等。今天向大家介绍一款基于Atmel的高性能嵌入式MPU(微处理器)SAM9X5系列的开发板MYD-SAM9X5。

Atmel的嵌入式MPU SAM9X系列是基于ARM926EJ内核的微处理器系列,主频为400MHz。ARM9内核是ARM家族中使用最广泛的系列,全球大概有50亿台设备采用了基于ARM9内核的处理器。Atmel SAM9X同时提供了一系列丰富的连接外设,如双路以太网和双路 CAN、三个 USB 端口和七个 UART,还包括集成的软调制解调器、高速串行通信、TFT LCD 控制器和 LPDDR/DDR2 存储器支持。只需最少的处理器干预就可确保不间断的数据传输。低电压、低功耗和降低的系统成本使得 Atmel SAM9X 为成本敏感型机器到机器应用的提供了理想的解决方案。

爱板网近日收到的一款由深圳米尔科技提供的开发板MYD-SAM9X5。米尔科技是一家致力于以ARM平台为主的嵌入式软硬件开发的高新技术企业,专业为嵌入式应用领域客户提供软硬件开发工具、嵌入式系统完整解决方案以及客制化嵌入式产品服务,米尔科技同时也是ATMEL官方评估板设计生产合作企业。MYD-SAM9X5开发板由底板和核心板组成,通过更换核心板可以支持Atmel AT91SAM9X5系列处理器包括AT91SAM9G15 ,AT91SAM9G25,AT91SAM9G35,AT91SAM9X25,AT91SAM9X35五种微处理器,它们都是基于ARM926EJ内核。

SAM9X5系列微处理器是非常成熟的产品,已经得到了广泛应用。MYD-SAM9X5开发板是一款功能丰富的评估平台,下面首先看看爱板网收到的这一做工不错的产品。

MYD-SAM9X5开发板由底板和核心板组成,整个包装里还包括了一块4.3“的触摸屏(标配中不包括触摸屏)。核心板采用了SO-DIMM设计,尺寸更小而且接口标准化,可以很方便移植到用户设计中。

套件很丰富,包括了5V电源、网线、USB线、串口线以及纽扣电池

MYD-SAM9X5开发板的主要特性:

  • 处理器 AT91SAM9G15/G25/G35/X25/X35(支持5种核心板), 400MHz运行频率
  • 存储器 256MB Nand-Flash,128MB DDR2 SDRAM
  • 音频接口  一个音频3.5mm输入接口, 一个双声道音频3.5mm输出接口
  • 液晶触摸屏接口  24位真彩色  分辨率:4.3寸480x272,7.0寸800 x 480,最高可支持 1280 x 860
  • 标准JTAG接口 
  • Micro SD卡接口
  • 串口  1个调试串口DBGU(Debug Unit), 1个普通串口USART0(与RS485共用)
  • RS485接口,与USART0共用,可通过跳线切换接口功能
  • 2个CAN接口(只有MYD-SAM9X25与MYD-SAM9X35具有CAN接口) 
  • 2个高速USB HOST接口
  • 1个mini USB OTG接口
  • 以太网接口 
  • LED指示灯

核心板

爱板网这次收到的开发板上核心板的微处理器采用了AT91SAM9X35,是一款高度集成的基于ARM926EJ-S内核的嵌入式MPU。AT91SAM9X35工作频率为400MHz,集成了丰富的连接通信功能以及外设接口。包括了一个图形LCD控制器可以实现2D加速,同时包括一个10位ADC接口可以支持触摸面板控制。AT91SAM9X35的外设连接还包括一路10/100以太网MAC、两路CAN以及7路UART,特别是还集成了一路软调制解调器用于拨号上网。其他功能还包括了LPDDR/DDR2存储控制器以及各种常用的高速串行通信接口如USB、SPI、SD卡等等。

AT91SAM9X35采用了BGA217脚封装,最大GPIO数达到105个

核心板接口采用了200脚的SO-DIMM,尺寸相当于一个笔记本内存条大小,板上主要包括了处理器和存储器,这样只需要更换核心板就能评估多种型号微处理器。MYD-SAM9X5开发板可以支持AT91SAM9G15 ,AT91SAM9G25,AT91SAM9G35,AT91SAM9X25,AT91SAM9X35五种微处理器的核心板。

AT91SAM9X5核心板框图

从框图可以看到核心板除了微处理器和各种存储器之外,还包括一个以太网PHY芯片(部分处理器支持),AT91SAM9X35核心板的主要资源:

  • 微处理器AT91SAM9X35,工作频率400MHz
  • DDR2 SDRAM Hynix H5PS1G63JFR-Y5C,容量128MB
  • NAND FLASH Samsung K9F2G08U0B,容量256MB
  • 串行FLASH Atmel AT25DF321,容量4MB
  • 串行EEPROM Atmel AT24C512B,容量64KB
  • 1-WIRE EEPROM MAXIM DS2431P+,容量1KB
  • Ethernet PHY DM9161AEP ,10/100 单芯片快速以太网收发器
  • 电源管理 TI TPS62410,双路步降DC-DC转换提供两路工作电压
  • 2个LED
  • 2个拨码开光

MYD-SAM9X5底板

MYD-SAM9X5开发板的底板是一个通用型的底板,集成了大量的外设资源,能评估微处理器核心板所有的接口。

MYD-SAM9X5底板框图

底板的资源:

  • 200脚SO-DIMM插座
  • 1路USB OTG接口
  • 2路USB HOST接口
  • 50脚24位彩色LCD接口带触摸控制,支持4.3“(480x272),7”(800x480)
  • 电话线,使用Soft MODEM(LAN0066,CX20548)
  • Ethernet 0,带PHY芯片DM9161AEP(部分微处理器支持双路以太网MAC)
  • Ethernet 1,利用核心板上PHY
  • 2路UART,采用了MAXIM MAX3232CSE收发器
  • 2路CAN接口,采用了NXP TJA1050高速收发器
  • 1路RS485接口,采用ADI ADM2483收发器
  • 音频输入输出,采用了Wolfson WM8731LSEFL
  • 5V电源输入,采用RichTek RT9018A LDO产生3.3V工作电压
  • 纽扣电池插槽
  • Micro SD卡插槽
  • 20脚JTAG接口
  • 4个按键,包括复位、唤醒和2个用户按键

MYD-SAM9X5开发板的底板集合了该系列微处理器所有的外设,根据核心板微处理器的不同,其所支持的外设接口稍有区别。比如AT91SAM9x35核心板只支持一路以太网接口,只有AT91SAM9x25和AT91SAM9x35能支持LCD液晶屏等等,具体的差别要参考各微处理器的芯片手册。

在底板上还有一些跳线用来某些外设功能:

编号 功能描述
短接 断开
JP1 从扩展外部存储器启动 从内部ROM启动
JP2 强制上电 普通模式
JP3

1-2连接:ADC参考电压使用模拟输入3.3V

2-3连接:ADC参考电压使用稳压电源3.0V

JP4  连接备用电池  断开备用电池
JP6  设置USART0为RS485并从J19输入  设置USART0为RS232并从J16输入
JP7  CAN1使能 CAN1关闭
JP8  CAN0使能,Debug串口不可用 CAN0关闭,Debug串口可用

注:JP8烧写程序是需断开,否则不能识别开发板

底板的一些外设接口

USB OTG接口、两路USB HOST接口以及触摸LCD插座

电话线、网口以及串口

CAN总线和RS485扩展口以及音频输入输出

SD卡以及扩展接口,比如GPIO、SPI等

Demo演示

MYD-SAM9X5开发板的配件很丰富,而且还提供了一张资料光盘,内容非常全面,包括大量的例程。下面来看看开发板上电的工作情况吧。AT91SAM9X35处理器集成了LCD控制器,可以外接一个4.3“LCD或者7”LCD。开发板的NAND FLASH预置了一个定制的Linux系统。

连接5V电源和4.3“触摸LCD,LCD的插座比较难插拔,所以要比较小心。

在核心板上有一个拨码开关是用来控制使能FLASH存储器的,当SW1 拨到ON时使能NAND FLASH,SW2拨到ON是使能串行FLASH。当然要从NAND FLASH启动程序,我们还需要断开底板上的JP1跳线。

SW1处于“ON”,从NAND FLASH启动预置的Linux系统

打开电源开关上电,底板和核心板的电源指示灯都变亮,这时候LCD显示一个启动画面,程序正在Boot阶段。

Linux正在启动,Boot分为两个阶段

Linux系统引导程序启动可以分为两个阶段。在第二阶段可以看到核心板的蓝色LED变亮。

Linux系统启动大概需要半分钟左右,启动完成后进入一个图形界面,可以触摸控制操作。LCD触摸是采用电阻屏,所以可以用硬物或者指甲来操作。

定制的Linux系统包括了带图形界面的X11文件系统,以及微处理器所有外设的相关驱动,当然用户也可以编译自己的Linux系统。MYD-SAM9X5开发板还能够支持MDK开发工具,还能够定制Android2.3.5系统,在配套光盘里有非常详细的例程,在后续评测里将进行介绍。

小结

介绍了一款由米尔科技设计的ARM开发板MYD-SAM9X5,基于Atmel公司的ARM926EJ内核的微处理器。具有丰富的连接接口和外设资源。AT91SAM9X35微处理器特别适合工业级的机器和机器(M2M)应用。MYD-SAM9X5能使用MDK开发工具,同时能支持Linux和Android系统,是一款比较成熟的产品,能够用于很多机器通信场合。MYD-SAM9X5开发板包括了底板和可以更换的核心板,配件也很丰富,目前售价大约1500元左右,有兴趣的用户可以咨询米尔科技公司。



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