XQ138AS-EVM開發(fā)套件硬件說明書

XQ138AS-EVM開發(fā)套件簡介XQ138AS-EVM簡介圖SEQ圖\*ARABIC1XQ138F核心板正面圖SEQ圖\*ARABIC2XQ138F核心板背面圖SEQ圖\*ARABIC3XQ138AS-EVM底板正面圖SEQ圖\*ARABIC4XQ138AS-EVM正面XQ138AS-EVM是基于XQ138F核心板（OMAPL138+XilinxFPGA）開發(fā)的DSP+ARM+FPGA三核評估套件，用戶可以采用該開發(fā)套件進(jìn)行項(xiàng)目前期的驗(yàn)證和評估，也可以直接用來開發(fā)自己的產(chǎn)品。XQ138AS-EVM提供底板可編輯的原理圖，PCB圖。底板設(shè)計(jì)資料完全開放，供用戶設(shè)計(jì)參考。除此之外，還提供UBL源碼、Uboot源碼、NAND燒錄工程源碼、內(nèi)核源碼、內(nèi)核驅(qū)動源碼、雙核通信例程、豐富的demo、完整的開發(fā)工具包以及豐富詳盡的開發(fā)文檔。經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)團(tuán)隊(duì)為用戶提供從硬件到驅(qū)動、應(yīng)用軟件的技術(shù)支持，幫助用戶快捷地開發(fā)自己的產(chǎn)品，降低產(chǎn)品的開發(fā)周期和風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約成本，加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。XQ138F核心板核心板設(shè)計(jì)簡約，尺寸小，72mm*44mm。接口豐富，引出了全部引腳，最大范圍的滿足了用戶的擴(kuò)展需求。八層板，沉金工藝，工業(yè)級設(shè)計(jì)。注重EMC，抗干擾能力強(qiáng)?？煽康陌鍖Π褰硬寮?，保證信號完整性。低功耗設(shè)計(jì)，發(fā)熱量小。核心板經(jīng)過大量的測試，性能穩(wěn)定，能滿足復(fù)雜工業(yè)場合的應(yīng)用需求。工業(yè)級處理器，頻率456MHz，強(qiáng)大的定點(diǎn)/浮點(diǎn)處理能力。512MB工業(yè)級NANDFLASH。128/256MB工業(yè)級DDR2可選。FPGA標(biāo)配為Spartan-6系列芯片XC6SL16，可升級至XC6SL45。XQ138AS-EVM底板底板資源豐富，集成了SATA、SD卡、USBOTG、USBHOST、UART、雙網(wǎng)絡(luò)（1個(gè)千兆、1個(gè)百兆）、2路RS485、2路RS232、1路CAN、1路ADC、2路DAC、RTC、LCD、數(shù)碼管等，引出了MCASP、MCBSP、uPP、SPI、EMIFA、I2C等接口，方便用戶擴(kuò)展。支持7寸和5寸兩種型號的觸摸顯示屏，用戶可選配。免費(fèi)贈送多種開發(fā)配件，性價(jià)比高。開發(fā)資料齊全，提供完整的開發(fā)包，豐富的demo，詳盡的開發(fā)文檔，大型的綜合例程等，降低了開發(fā)難度，用戶開發(fā)更快捷。硬件資源圖SEQ圖\*ARABIC6TB138AS-EVM硬件資源框圖

項(xiàng)目說明CPUOMAPL138(TMS320C6748+ARM926EJ-S)，頻率最高達(dá)456MFPGAXilinxSpantan-6FPGA內(nèi)存128MB工業(yè)級DDR2(256MB可選)存儲4Gb工業(yè)級NANDFLASH，用于DSP存儲。64Mb工業(yè)級SPIFLASH，用于FPGA配置。板對板連接器2個(gè)80pin0.5mm間距的母座，2個(gè)80pin0.5mm間距的公座DSP仿真器接口1個(gè)14PinJTAG接口FPGA調(diào)試接口1個(gè)14PinJTAG接口SATA接口1個(gè)7pinSATA硬盤接口雙網(wǎng)絡(luò)OMAPL138端1個(gè)10/100Mbps自適應(yīng)RJ45網(wǎng)絡(luò)接口；FPGA端1個(gè)10/100/1000Mbps自適應(yīng)RJ45網(wǎng)絡(luò)接口。RTC1個(gè)RTC供電座，使用3.3V紐扣電池供電按鍵1個(gè)DSP復(fù)位按鍵，2個(gè)DSPGPIO按鍵，2個(gè)FPGAIO按鍵顯示1個(gè)LCD觸摸屏接口，0.5mm間距，40Pin啟動設(shè)置1個(gè)5bit的撥碼開關(guān)，用于OMAPL138啟動選擇USB4個(gè)USB1.1HOST接口，通過USBHUB擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)；1個(gè)USB2.0OTG接口。RS2321個(gè)DSPRS232電平的串口；1個(gè)FPGARS232電平的串口。RS485/4221個(gè)DSPRS485/422電平的串口；1個(gè)FPGARS485電平的串口。CAN1個(gè)FPGACAN接口ADC1路ADC精度：12-bit；輸入電壓范圍：0~10V；采樣率：500KSPS。DAC2路DAC精度：12-bit，數(shù)字編碼值范圍0~4095；輸出電壓范圍：①0~8.192V（x1增益模式，支持所有數(shù)字編碼（0~4095）），②0~13.2V（x2增益模式，由于DAC限制輸出不能超過VDD，故只支持部分編碼（0~3300，十六進(jìn)制值0~CE4），編程時(shí)需要注意）；輸出穩(wěn)定時(shí)間：4.5us；用戶接口：SPI接口，SPI時(shí)鐘最高20MHz。TF卡1個(gè)TF卡插槽LED核心板LED燈（3個(gè)）：1個(gè)紅色的LED電源指示燈LED1；1個(gè)DSPLED燈LED2；1個(gè)FPGALED燈LED3；底板LED燈（3個(gè)）：1個(gè)紅色的LED電源指示燈LED1；1個(gè)DSPLED燈LED2；1個(gè)FPGALED燈LED3；FRAM1片鐵電存儲器，存取速度比E2PROM更快，寫操作之前無需先擦除數(shù)碼管1個(gè)8段高亮數(shù)碼管測試點(diǎn)1個(gè)接地柱，用于示波器接地，方便信號測量電源開關(guān)1個(gè)撥動電源開關(guān)電源接口1個(gè)DC電源插座，外徑5.5mm，內(nèi)徑2.1mm擴(kuò)展IO30/60/80pin2.0間距的母座各1個(gè)（共3個(gè)），引出了EMIFA，MCASP，MCBSP，SPI，I2C，F(xiàn)PGAIO等擴(kuò)展信號。硬件詳述OMAPL138OMAPL138是德州儀器(TI)推出一款基于TMS320C6748和ARM926EJ-S的異構(gòu)雙核處理器。TMS320C6748可高性能的實(shí)現(xiàn)高精度、高動態(tài)范圍的定點(diǎn)/浮點(diǎn)運(yùn)算，更好的支持實(shí)時(shí)系統(tǒng)性能。在456MHz的工作頻率下，高達(dá)3648/2746MIPS(每秒百萬條指令)/MFLOPS(每秒百萬個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算)。ARM926EJ-S可高度靈活地添加直觀易用的人機(jī)界面、觸摸屏或網(wǎng)絡(luò)功能，可通過Linux、VxWorks、WinCE等操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高級的系統(tǒng)控制。OMAP-L138DSP+ARM處理器總功率為480mW，睡眠模式功耗為11mW。OMAPL138系統(tǒng)框圖如圖8所示。圖SEQ圖\*ARABIC7OMAPL138功能框圖

Spartan-6Spartan-6FPGA為Xilinx的低成本、低功耗FPGA。第六代Spartan系列基于低功耗45nm、9金屬銅層、雙柵極氧化層工藝技術(shù)，以及高級功耗管理技術(shù)。此系列含最多150000個(gè)邏輯單元、集成式PCIExpress模塊、高級儲存器支持、250MhzDSPSlice和3.125Gbps低功耗收發(fā)器。XQ138F核心板標(biāo)配為Spartan-6系列芯片XC6SL16，可升級至XC6SL45。XC6SLX16和XC6SLX45的封裝組合及資源如下表所列。器件邏輯單元可配置邏輯模塊DSP48ASlicesBlockRAM模塊CMT數(shù)量存儲器控制模塊總I/OBANK數(shù)用戶IO數(shù)Slices觸發(fā)器最大分布式RAM(Kb)18Kb最大（Kb）XC6SLX1614,5792,27818,244136323257623224232XC6SLX4543,6616,82254,5764012,08811642,09835824218實(shí)物如下圖所示。DDR2RAM核心板上標(biāo)配DDR2為128MBytes（8Megx16x8banks），最大可升級至256MBytes（16Megx16x8banks）。該器件與OMAPL138連接，用于數(shù)據(jù)緩存，如下圖所示。NANDFLASH核心板上標(biāo)配NANDFLASH為512MBytes，該器件與OMAPL138連接，用于程序和數(shù)據(jù)的非易失存儲，如下圖所示。

SPIFLASH核心板上標(biāo)配SPIFLASH為8MBytes，該器件與FPGA連接，用于程序和數(shù)據(jù)的非易失性存儲，如下圖所示。電源底板采用12直流穩(wěn)壓電源供電。供電座如下圖所示。開關(guān)底板電源開關(guān)SW1用于控制電源的通斷，如下圖所示。LED底板上放置3個(gè)LED：LED1用于指示上電正常；LED2用作DSP用戶LED燈；LED3用作FPGA用戶LED燈，如下圖所示：核心板上放置3個(gè)LED：LED1用于指示上電正常；LED2用作DSP用戶LED燈；LED3用作FPGA用戶LED燈，如下圖所示：JTAGOMAPL138JTAG底板上放置14PJTAG座CON18，用于下載調(diào)試OMAPL138程序，如下圖所示。FPGAJTAG底板上放置14PJTAG座CON19，用于下載調(diào)試FPGA程序，如下圖所示。啟動模式開關(guān)底板上放置5位撥碼開關(guān)SW7，用于設(shè)置OMAPL138的啟動模式，如下圖所示。RTC底板上放置鈕扣電池座BAT1，為RTC提供后備電源，防止直流電源斷電后RTC時(shí)鐘丟失。鈕扣電池座如下圖所示。RS232串口OMAPL138RS232底板上放置了DB9母座CON6，引出OMAPL138UART2，RS232電平，如下圖所示。FPGARS232底板上放置了DB9母座CON5，引出FPGA串口，RS232電平，如下圖所示。RS485/422串口OMAPL138RS485/422底板上放置了1個(gè)4pin3.5mm綠色端子CON8，引出OMAPL138UART1，RS485/422電平，如下圖所示。FPGARS485底板上放置了1個(gè)3pin3.5mm綠色端子CON9，引出FPGA串口，RS485電平，如下圖所示。CAN接口底板上放置了1個(gè)3pin3.5mm綠色端子CON7，引出FPGACAN接口，如下圖所示。雙網(wǎng)口底板上放置了2個(gè)RJ45座，帶LED燈和變壓器，引出OMAPL138和FPGA的網(wǎng)口，如下圖所示。USBHOST底板上放置了兩個(gè)雙層USB座CON10和CON11引出OMAPL138的USBHOST，可連接U盤、USB聲卡等外設(shè)，如下圖所示。USTOTG底板上放置了Mini-BUSB座CON14，引出OMAPL138的USBOTG，可連接U盤、USB聲卡等外設(shè)，也可以作為從設(shè)備被訪問，如下圖所示。按鍵OMAPL138復(fù)位底板上放置了一只按鍵SW4，引出OMAPL138的復(fù)位輸入，用于復(fù)位OMAPL138，按鍵如下圖所示。OMAPL138GPIO底板上放置了兩只按鍵SW2和SW3，引出OMAPL138的GPIO，可以觸發(fā)外部中斷，按鍵如下圖所示。FPGAGPIO底板上放置了兩只按鍵SW5和SW6，引出FPGA的GPIO，可以觸發(fā)外部中斷或者用作FPGA程序的復(fù)位輸入，按鍵如下圖所示。TF卡底板上放置了TF卡座CON15，連接OMAPL138的MMCSD接口，支持TF卡存儲，如下圖所示。SATA底板上放置了1個(gè)7-PinSATA座CON16，可外接SATA硬盤，如下圖所示。LCD觸摸屏底板上放置了FPC座CON17，集成了LCD信號線和觸摸屏信號線，支持7吋LCD觸摸屏，如下圖所示。數(shù)碼管底板上放置了一位8段式數(shù)碼管D4，與FPGA的IO連接，如下圖所示。測試點(diǎn)接地測試點(diǎn)底板上放置了接地測試點(diǎn)TP1，方便示波器、萬用表等測試設(shè)備的接地連接，如下圖所示。擴(kuò)展引腳底板采用了1個(gè)30pin，1個(gè)60pin以及1個(gè)80pin，0.5mm間距的底座（共3個(gè)），引出了170個(gè)引腳，其中有電源和地引腳20個(gè)，OMAPL138引腳76個(gè)，F(xiàn)PGAIO74個(gè)，每一個(gè)擴(kuò)展接口上提供12V、5V供電，方便擴(kuò)展外設(shè)供電。OMAPL138擴(kuò)展引腳OMAPL138引出的引腳，除了電源和地外，還包含EMIFA/MCASP/MCBSP/SPI/IIC等功能引腳，理論上都可以復(fù)用為GPIO來使用，實(shí)物如下圖所示。引腳原理圖如下圖所示：EMIFA/MCAS