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    2022-5-12 17:30
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    创龙科技TL570x-EVM是一款基于TI Sitara系列AM5708 ARM Cortex-A15 + 浮点DSP C66x处理器设计的异构多核SoC评估板,由核心板和评估底板组成。 核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。 评估板接口资源丰富,引出双路PRU百兆网口、千兆网口、USB 3.0、CAMERA、GPMC、HDMI、 PCIe等接口,方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。 图 1 评估板正面图1 图 2 评估板正面图2 图 3 评估板斜视图 图 4 评估板侧视图1 图 5 评估板侧视图2 图 6 评估板侧视图3 图 7 评估板侧视图4 典型应用领域 运动控制 工业PC 机器视觉 智能电力 视频监测 软硬件参数 硬件框图 图 8评估板硬件框图 图 9 评估板硬件资源图解1 图 10 评估板硬件资源图解2 硬件参数 表 1 CPU CPU:TI Sitara AM5708 1x ARM Cortex-A15,主频1GHz 1x DSP C66x,主频750MHz,支持浮点运算 2x IPU(Image Processing Unit),每个IPU子系统含2个ARM Cortex-M4核心,共4个ARM Cortex-M4核心 2x PRU-ICSS,每个PRU-ICSS子系统含2个PRU(Programmable Real-time Unit)核心,共4个PRU核心,支持EtherCAT等协议 1x IVA-HD Video Codec,支持1路1080P60 H.264视频硬件编解码 1x SGX544 3D GPU图形加速器 1x GC320 2D图形加速器 ROM 4/8GByte eMMC RAM 512M/1G/2GByte DDR3 512KByte On-Chip Shared Memory B2B Connector 2x 70pin公座B2B连接器,2x 70pin母座B2B连接器,共280pin,间距0.5mm,合高4.0mm LED 2x 电源指示灯(核心板1个,评估底板1个) 5x 用户可编程指示灯(核心板2个,评估底板3个) KEY 1x 电源复位按键 1x 系统复位按键 2x 用户输入按键 SD 1x Micro SD接口 RTC 1x RTC座,适配纽扣电池ML2032(3V可充)、CR2032(3V不可充) Ethernet 1x RGMII,RJ45接口,10/100/1000M自适应 2x PRU MII,RJ45接口,10/100M自适应 USB 1x USB 2.0 DRD(Dual-Role-Device - Host or Device),Micro USB接口 2x USB 3.0 HOST接口 CAN 2x CAN,3pin 3.81mm绿色端子方式 UART 1x Debug UART,UART3,Micro USB接口 1x RS232 UART,UART1,DB9接口 1x RS485 UART,UART2,3pin 3.81mm绿色端子方式 PCIe 1x PCIe Gen2,一个双通道端口,每通道最高通信速率5Gbps,x4插槽连接方式 CAMERA 1x MIPI CSI-2 CAMERA,15pin FFC连接器,间距1.0mm DISPLAY 1x HDMI OUT接口 1x LCD RES电阻触摸屏接口,40pin FFC连接器,间距0.5mm Watchdog 1x Watchdog,3pin排针方式,间距2.54mm,通过跳线帽配置 POWER MONITOR 1x SOM POWER MONITOR,I2C接口,可实时读取核心板功耗值 1x TOTAL POWER MONITOR,I2C接口,可实时读取评估板功耗值 FAN 1x FAN,3pin排针端子,12V供电,间距2.54mm IO 1x IDC3简易牛角座,2x 25pin规格,间距2.54mm,包含GPMC、GPIO等拓展信号 1x 排针扩展接口,2x 15pin规格,间距2.54mm,包含SPI、UART、I2C、McASP、NMI等拓展信号 JTAG 1x 14pin TI Rev B JTAG接口,间距2.54mm BOOT SET 1x 5bit启动方式选择拨码开关 SWITCH 1x 电源摆动开关 POWER 1x 12V2A直流输入DC-417电源接口,可适配外径4.4mm、内径1.65mm电源插头 软件参数 表 2 ARM端软件支持 Linux-RT 4.9.65,Linux 4.9.65 DSP端软件支持 TI-RTOS CCS版本号 CCS7.4 图形界面开发工具 Qt 双核通信组件支持 IPC 软件开发套件提供 Processor-SDK Linux-RT、Processor-SDK TI-RTOS 驱动支持 SPI FLASH DDR3 PCIe eMMC MMC/SD USB 3.0 PWM USB 2.0 LED KEY RS232 RS485 HDMI OUT DCAN eCAP RTC I2C Touch Screen LCD(Res) USB CAMERA USB WIFI USB 4G USB Mouse NMI 开发资料 提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet,缩短硬件设计周期; 提供系统固化镜像、内核驱动源码、文件系统源码,以及丰富的Demo程序; 提供完整的平台开发包、入门教程,节省软件整理时间,让嵌入式应用更简单; 提供详细的DSP + ARM架构通信教程,完美解决异构多核开发瓶颈。 开发案例主要包括: 基于Linux的应用开发案例 基于Linux-RT的应用开发案例 基于TI-RTOS的开发案例 基于IPC、OpenCL的多核开发案例 Acontis EtherCAT主站开发案例 IgH EtherCAT主站开发案例 PRU电机控制开发案例 基于H.264视频的硬件编解码开发案例 基于GPMC的ARM与FPGA通信开发案例 基于AD7606的多通道AD采集开发案例 4G/5G通信测试案例 电气特性 工作环境 表 3 环境参数 最小值 典型值 最大值 核心板工作温度 -40°C / 85°C 核心板工作电压 / 5.0V / 评估板工作电压 / 12.0V / 功耗测试 表 4 类别 工作状态 电压典型值 电流典型值 功耗典型值 核心板 状态1 5.0V 0.56A 2.80W 状态2 5.0V 1.02A 5.10W 评估板 状态1 12.0V 0.54A 6.48W 状态2 12.0V 0.70A 8.40W 备注: 功耗测试数据与具体应用场景有关,测试数据仅供参考。 状态1 :系统启动,评估板不接入外接模块,不执行额外应用程序; 状态2 :系统启动,评估板不接入外接模块,ARM端运行DDR压力读写测试程序,ARM Cortex-A15核心的资源使用率约为100%,DSP端运行FFT测试程序。 机械尺寸 表 5 核心板 评估底板 PCB尺寸 36mm*58mm 130mm*180mm PCB层数 8层 4层 PCB板厚 1.6mm 1.6mm 安装孔数量 4个 4个 图 11 核心板机械尺寸图 图 13 评估底板机械尺寸图 产品订购型号 表 6 型号 CPU CPU主频 eMMC DDR3 TL5708-EVM-A2-1000-32GE8GD-I-A2 AM5708 ARM:1000MHz DSP:750MHz 4GByte 1GByte TL5708-EVM-A2-1000-32GE4GD-I-A2 AM5708 ARM:1000MHz DSP:750MHz 4GByte 512MByte 备注: 标配为TL5708-EVM-A2-1000-32GE8GD-I-A2,其他型号请与相关销售人员联系。 型号参数解释 图 14 评估板套件清单 表 7 名称 数量 备注 TL570x-EVM评估板 1个 / 12V2A电源适配器 1个 赠品 资料光盘/U盘 1套 赠品 Micro SD系统卡 1个 赠品 读卡器 1个 赠品 Micro USB线 1条 赠品 直连网线 1根 赠品 Micro OTG转接头 1个 赠品 HDMI线 1根 赠品 散热器 1个 赠品 风扇 1个 赠品 技术服务 协助底板设计和测试,减少硬件设计失误; 协助解决按照用户手册操作出现的异常问题; 协助产品故障判定; 协助正确编译与运行所提供的源代码; 协助进行产品二次开发; 提供长期的售后服务。 增值服务 主板定制设计 核心板定制设计 嵌入式软件开发 项目合作开发 技术培训
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    2022-5-12 17:22
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    创龙科技SOM-TL5728F是一款基于TI Sitara系列AM572 8(双核ARM Cortex-A15 +浮点双 核DSP C66x) + Xilinx Artix-7 FPGA处理器设计的高端异构多核工业级核心板。核心板内部AM5728与Artix-7通过 GPMC、I2C通信总线连接,并通过工业级高速B2B连接器引出千兆网口 、 PCIe、USB 3.0、SATA、GTP等接口 。 核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。 用户使用核心板进行二次开发时,仅需专注上层运用 ,降低了开发难度和时间成本,可快速进行产品方案评估与技术预研。 图 1 核心板正面图 图 2 核心板背面图 图 3 核心板斜视图 图 4 核心板侧视图 典型应用领域 运动控制 测试测量 机器视觉 智能电力 视频追踪 定位导航 软硬件参数 硬件框图 图 5 核心板硬件框图 图 6 TI AM5728处理器功能框图 图 7 Xilinx Artix-7特性 硬件参数 表 1 AM5728端硬件参数 CPU CPU:TI Sitara AM5728 2x ARM Cortex-A15,主频1.5GHz 2x DSP C66x,主频750MHz,支持浮点运算 2x IPU(Image Processing Unit),每个IPU子系统含2个ARM Cortex-M4核心,共4个ARM Cortex-M4核心 2x PRU-ICSS,每个PRU-ICSS子系统含2个PRU(Programmable Real-time Unit)核心,共4个PRU核心 1x IVA-HD Video Codec,支持1路1080P60 H.264视频硬件编解码 2x SGX544 3D GPU图形加速器 1x GC320 2D图形加速器 ROM 8GByte eMMC 32Kbit ATAES132A加密芯片 RAM 2GByte DDR3 + 512MByte ECC DDR3 2.5MByte On-Chip Memory B2B Connector 2x 180pin公座高速B2B连接器,2x 180pin母座高速B2B连接器,间距0.5mm,合高5mm,共720pin LED 1x 电源指示灯 2x 用户可编程指示灯 Sensor 1x TMP102AIDRLT温度传感器 硬件资源 3x VIP(Video Input Ports),支持7路1080P60视频输入 1x TV OUTPUT,支持HDMI/DPI 1080P60 3x LCD OUTPUT 3x eHRPWM 3x eCAP 3x eQEP 1x NMI 1x PCIe Gen2,支持一个双通道端口,或两个单通道端口,每通道最高通信速率5Gbps 1x USB 2.0 1x USB 3.0 2x 10/100/1000M Ethernet 3x MMC/SD/SDIO 10x UART 1x JTAG 2x Watchdog 1x SATA 1x GPMC,在核心板内部与FPGA通过普通IO连接 5x I2C 2x DCAN 8x McASP 1x QSPI 4x SPI 备注: B2B、电源、指示灯等部分硬件资源,CPU与FPGA共用。 表 2 Artix-7端硬件参数 FPGA Xilinx Artix-7 XC7A100T-2FGG484I ROM 256Mbit SPI NOR FLASH RAM 1GByte DDR3 Logic Cells 101440 DSP Slice 240 GTP 4 IO 单端(26个),差分对(70对),共166个IO LED 1x DONE指示灯 2x 用户可编程指示灯 软件参数 表 3 ARM端软件支持 Linux-4.9.65,Linux-RT 4.9.65 DSP端软件支持 TI-RTOS CCS版本号 CCS7.4.0 Vivado版本号 2017.4 图形界面开发工具 Qt 双核通信组件支持 IPC 软件开发套件提供 Processor-SDK Linux-RT、Processor-SDK TI-RTOS 驱动支持 SPI NOR FLASH DDR3 PCIe eMMC MMC/SD USB 3.0 NMI USB 2.0 LED KEY RS232 RS485 HDMI OUT DCAN SATA RTC 12.1inch LVDS Display 7inch Touch Screen LCD Encrypt IC Temperature Sensor eCAP I2C USB CAMERA USB WIFI USB 4G USB Mouse 开发资料 提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet,缩短硬件设计周期; 提供系统固化镜像、内核驱动源码、文件系统源码,以及丰富的Demo程序; 提供完整的平台开发包、入门教程,节省软件整理时间,让应用开发更简单; 提供详细的DSP + ARM + FPGA架构通信教程,完美解决异构多核开发瓶颈。 AM5728端开发案例主要包括: 基于Linux的应用开发案例 基于Linux-RT的应用开发案例 基于TI-RTOS的开发案例 基于IPC、OpenCL的多核开发案例 Acontis EtherCAT主站开发案例 IgH EtherCAT主站开发案例 基于Linux的多路视频采集开发案例 基于H.264视频的硬件编解码开发案例 Qt开发案例 4G/5G通信测试案例 PRU-ICSS开发案例 Artix-7端开发案例主要包括: 高速AD(AD9613)采集 + 高速DA(AD9706)输出案例 UDP 光口通信案例 Aurora光口通信案例 CameraLink视频采集案例 GPMC、PCIe通信案例 AM5728 + Artix-7开发案例主要包括: 基于GPMC、PCIe的通信开发案例 基于PCIe的 高速AD(AD9613)采集传输处理综合案例 电气特性 工作环境 表 4 环境参数 最小值 典型值 最大值 工作温度 -40°C / 85°C 工作电压 / 9.0V / 功耗测试 表 5 类别 电压典型值 电流典型值 功耗典型值 状态1 9.0V 0.56A 5.04W 状态2 9.0V 1.54A 13.86W 备注: 功耗基于TL5728F-EVM评估板测得。功耗测试数据与具体应用场景有关,测试数据仅供参考。 状态1: 评估板不接入外接模块,系统启动后,ARM端不运行程序,DSP端运行LED测试程序,FPGA端运行LED测试程序。 状态2: 评估板不接入外接模块,系统启动后,ARM端运行DDR压力读写测试程序,2个ARM Cortex-A15核心的资源使用率约为100%,DSP端加载运行FFT算法程序,2个DSP C66x核心的资源使用率约为100%。FPGA端运行IFD测试程序,电源估算功率为3.316W,资源利用率如下所示。 图 8 机械尺寸 表 6 PCB尺寸 75mm*112mm PCB层数 12层 PCB板厚 1.6mm 安装孔数量 4个 图 9 核心板机械尺寸图 产品订购型号 表 5 型号 CPU/FPGA CPU主频 eMMC (CPU) DDR3 ( CPU/FPGA ) 温度级别 SOM-TL5728F-1500/100T-16/8GD-I-A2 AM5728/XC7A100T ARM:1.5GHz DSP:750MHz 8GByte 2GByte/1GByte 工业级 备注: 标配为SOM-TL5728F-1500/100T-16/8GD-I-A2,其他型号请与相关销售人员联系。 型号参数解释 图 10 技术服务 协助底板设计和测试,减少硬件设计失误; 协助解决按照用户手册操作出现的异常问题; 协助产品故障判定; 协助正确编译与运行所提供的源代码; 协助进行产品二次开发; 提供长期的售后服务。 增值服务 主板定制设计 核心板定制设计 嵌入式软件开发 项目合作开发 技术培训
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    2022-5-12 17:19
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    创龙科技TL5728F-EVM是一款基于TI Sitara系列AM572 8(双核ARM Cortex-A15 +浮点双 核DSP C66x) + Xilinx Artix-7 FPGA处理器设计的高端异构多核评估板,由核心板与评估底板组成。AM5728与Artix-7在核心板内部通过 GPMC、I2C通信总线连接,在评估底板通过PCIe通信总线连接 。 核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。 评估板接口资源丰富 ,引出双路 千兆网口、双路SFP光口、USB 3.0 、CAN、RS485、 SATA 、HDMI 、GPMC、 FMC等接口,方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。 图 1 评估板正面图1 图 2 评估板正面图2 图 3 评估板侧视图1 图 4 评估板侧视图2 图 5 评估板侧视图3 图 6 评估板侧视图4 典型应用领域 运动控制 测试测量 机器视觉 智能电力 视频追踪 定位导航 软硬件参数 硬件框图 图 7 评估板硬件框图 图 8 评估板硬件资源图解1 图 9 评估板硬件资源图解2 硬件参数 表 1 AM5728端硬件参数 CPU CPU:TI Sitara AM5728 2x ARM Cortex-A15,主频1.5GHz 2x DSP C66x,主频750MHz,支持浮点运算 2x IPU(Image Processing Unit),每个IPU子系统含2个ARM Cortex-M4核心,共4个ARM Cortex-M4核心 2x PRU-ICSS,每个PRU-ICSS子系统含2个PRU(Programmable Real-time Unit)核心,共4个PRU核心 1x IVA-HD Video Codec,支持1路1080P60 H.264视频硬件编解码 2x SGX544 3D GPU图形加速器 1x GC320 2D图形加速器 ROM 8GByte eMMC 32Kbit ATAES132A加密芯片 RAM 2GByte DDR3 + 512MByte ECC DDR3 2.5MByte On-Chip Memory B2B Connector 2x 180pin公座高速B2B连接器,2x 180pin母座高速B2B连接器,间距0.5mm,合高5mm,共720pin LED 2x 电源指示灯(核心板1个,评估底板1个) 5x 用户可编程指示灯(核心板2个,评估底板3个) Sensor 1x TMP102AIDRLT温度传感器 KEY 1x 电源复位按键 1x 系统复位按键 2x 用户输入按键 1x 非屏蔽中断按键 SD 1x Micro SD接口 RTC 1x 1.5F法拉电容 Ethernet 2x RGMII,RJ45接口,10/100/1000M自适应 USB 1x USB 2.0 DRD(Dual-Role-Device - Host or Device),Micro USB接口 1x USB 3.0 HOST接口 CAN 1x CAN,3pin 3.81mm绿色端子方式 UART 1x Debug UART,UART3,Micro USB接口 1x RS232 UART,UART1,DB9接口 1x RS485 UART,UART10,3pin 3.81mm绿色端子方式 1x LVCMOS UART,UART9 DISPLAY 1x HDMI OUT接口 1x LCD RES电阻触摸屏接口,40pin FFC连接器,间距0.5mm 1x LCD CAP电容触摸屏接口,40pin FFC连接器,间距0.5mm Video 1x V-PORT视频拓展接口,48pin公座欧式端子方式,引出VIN4A端口,可接TVP5158(4-Channel D1)、GV7601(HD-SDI)、ADV7611(HDMI)、TVP7002(VGA)等视频采集模块 SATA 1x 7pin SATA硬盘接口 PCIe 1x PCIe Gen2,支持一个双通道端口,或两个单通道端口,每通道最高通信速率5Gbps(未引出接口,双通道均在评估底板与FPGA通过GTP相接) FAN 1x FAN,3pin排针端子,12V供电,间距2.54mm IO 1x 排针拓展接口,2x 15pin规格,包含eQEP、eCAP、PWM、TIMER等拓展信号 1x IDC3简易牛角座, 2x 25pin规格, 间距2.54mm,含GPMC等拓展信号 JTAG 1x 14pin TI Rev B JTAG接口,间距2.54mm BOOT SET 1x 5bit启动方式选择拨码开关 SWITCH 1x 电源摆动开关 POWER 1x 12V3A直流输入DC-417电源接口,可适配外径4.4mm、内径1.65mm电源插头 备注: B2B、电源、指示灯、按键、开关等部分硬件资源,CPU与FPGA共用。 表 2 Artix-7端硬件参数 FPGA Xilinx Artix-7 XC7A100T-2FGG484I ROM 256Mbit SPI NOR FLASH RAM 1GByte DDR3 LED 1x DONE指示灯(核心板) 5x 用户可编程指示灯(核心板2个,评估底板3个) KEY 2x 用户输入按键 1x PROGRAM_B复位按键 SFP 2x SFP光口,由高速串行收发器GTP引出 UART 1x Micro USB接口 XADC 1x 排针接口,2x 5pin规格,间距2.54mm,双通道差分输入,1MSPS IO 1x 400pin FMC连接器,LPC标准 1x 12pin PMOD接口 1x 48pin公座欧式端子 JTAG 1x 14pin JTAG接口,间距2.0mm 软件参数 表 3 ARM端软件支持 Linux-4.9.65,Linux-RT 4.9.65 DSP端软件支持 TI-RTOS CCS版本号 CCS7.4.0 VIVADO版本号 2017.4 图形界面开发工具 Qt 双核通信组件支持 IPC 软件开发套件提供 Processor-SDK Linux-RT、Processor-SDK TI-RTOS 驱动支持 SPI NOR FLASH DDR3 PCIe eMMC MMC/SD USB 3.0 NMI USB 2.0 LED KEY RS232 RS485 HDMI OUT DCAN SATA RTC 12.1inch LVDS Display 7inch Touch Screen LCD Encrypt IC Temperature Sensor eCAP I2C USB CAMERA USB WIFI USB 4G USB Mouse 开发资料 提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet,缩短硬件设计周期; 提供系统固化镜像、内核驱动源码、文件系统源码,以及丰富的Demo程序; 提供完整的平台开发包、入门教程,节省软件整理时间,让应用开发更简单; 提供详细的DSP + ARM + FPGA架构通信教程,完美解决异构多核开发瓶颈。 AM5728端开发案例主要包括: 基于Linux的应用开发案例 基于Linux-RT的应用开发案例 基于TI-RTOS的开发案例 基于IPC、OpenCL的多核开发案例 Acontis EtherCAT主站开发案例 IgH EtherCAT主站开发案例 基于Linux的多路视频采集开发案例 基于H.264视频的硬件编解码开发案例 Qt开发案例 4G/5G通信测试案例 PRU-ICSS开发案例 Artix-7端开发案例主要包括: 高速AD(AD9613)采集 + 高速DA(AD9706)输出案例 UDP 光口通信案例 Aurora光口通信案例 CameraLink视频采集案例 GPMC、PCIe通信案例 AM5728 + Artix-7开发案例主要包括: 基于GPMC、PCIe的通信开发案例 基于PCIe的 高速AD(AD9613)采集传输处理综合案例 电气特性 工作环境 表 4 环境参数 最小值 典型值 最大值 核心板工作温度 -40°C / 85°C 核心板工作电压 / 9.0V / 评估板工作电压 / 12.0V / 功耗测试 表 5 类别 工作状态 电压典型值 电流典型值 功耗典型值 核心板 状态1 9.0V 0.56A 5.04W 状态2 9.0V 1.54A 13.86W 评估板 状态1 12.0V 0.77A 9.24W 状态2 12.0V 1.82A 21.84W 备注: 功耗测试数据与具体应用场景有关,测试数据仅供参考。 状态1: 评估板不接入外接模块,系统启动后,ARM端不运行程序,DSP端运行LED测试程序,FPGA端运行LED测试程序。 状态2: 评估板不接入外接模块,系统启动后,ARM端运行DDR压力读写测试程序,2个ARM Cortex-A15核心的资源使用率约为100%,DSP端加载运行FFT算法程序,2个DSP C66x核心的资源使用率约为100%。FPGA端运行IFD测试程序,电源估算功率为3.316W,资源利用率如下所示。 图 10 机械尺寸 表 6 核心板 评估底板 PCB尺寸 75mm*112mm 160mm*260mm PCB层数 12层 6层 PCB板厚 1.6mm 2.0mm 安装孔数量 4个 4个 图 11 核心板机械尺寸图 图 12 评估底板机械尺寸图 产品订购型号 表 7 型号 CPU/FPGA CPU主频 eMMC (CPU) DDR3 (CPU/FPGA) TL5728F-EVM-A3.1-1500/100T-16/8GD-I-A2 AM5728/XC7A100T ARM:1.5GHz DSP:750MHz 8GByte 2GByte/1GByte 备注: 标配为TL5728F-EVM-A3.1-1500/100T-16/8GD-I-A2,其他型号请与相关销售人员联系。 图 13 型号参数解释 评估板套件清单 表 8 名称 数量 备注 TL5728F-EVM评估板 1个 / 12V6A 电源适配器 1个 赠品 资料光盘/U盘 1套 赠品 Micro USB线 2条 赠品 直连网线 2根 赠品 Micro SD系统卡 1个 赠品 读卡器 1个 赠品 HDMI线 1条 赠品 RS232交叉串口母母线 1根 赠品 USB转RS232公头串口线 1根 赠品 7寸LCD显示屏 1个 赠品 SFP+多模双纤光模块 2个 赠品 双芯光纤线缆 2根 赠品 Micro OTG转接头 1个 赠品 散热器 1个 赠品 风扇 1个 赠品 技术服务 协助底板设计和测试,减少硬件设计失误; 协助解决按照用户手册操作出现的异常问题; 协助产品故障判定; 协助正确编译与运行所提供的源代码; 协助进行产品二次开发; 提供长期的售后服务。 增值服务 主板定制设计 核心板定制设计 嵌入式软件开发 项目合作开发 技术培训
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    前 言 本文主要介绍i.MX 8M Mini基于FlexSPI、PCIe与FPGA的高速通信案例。 本文档适用开发环境: Windows开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bit 虚拟机:VMware15.1.0 Linux开发环境:Ubuntu18.04.4 64bit U-Boot:U-Boot-2020.04 Kernel:Linux-5.4.70 Linux SDK:5.4.70_2.3.0 *测试硬件平台:TLIMX8-EVM评估板(NXP i.MX 8M Mini) 想要获取案例详细说明、 源码的朋友请于评论区留言~ 案例一:主要演示ARM Cortex-A53通过FlexSPI接口读取FPGA(Spartan-6采集卡TL-HSAD-LX)发送的模拟数据,并进行校验,通过串口打印相关信息。实测速率为114.89MB/s。 案例二:主要演示ARM Cortex-A53通过PCIe接口与FPGA进行通信,实现对CameraLink相机图像的采集、编码和显示。实测传输帧率为60fps。 1 flexspi_read案例 1.1 案例说明 本案例主要演示ARM Cortex-A53通过FlexSPI接口读取FPGA(Spartan-6采集卡TL-HSAD-LX)发送的模拟数据,并进行校验,通过串口打印相关信息。 (1) 驱动默认配置FlexSPI为DDR模式(双边沿),配置FlexSPI的时钟源为400MHz,分频系数pre_divider和post_divider分别为2和5,此时FlexSPI的ROOT CLK时钟为400MHz/2/5 = 40MHz,DDR模式的传输时钟SCLK= ROOT SCLK/2 = 20MHz,数据位宽为8bit,即理论传输速率为40MB/s,实测速率为37.56MB/s。 (2) 驱动如配置FlexSPI为DDR模式(双边沿),配置FlexSPI的时钟源为400MHz,分频系数pre_divider和post_divider分别为1和3,此时FlexSPI的ROOT SCLK时钟为400MHz/1/3 = 133MHz,DDR模式的传输时钟SCLK = ROOT SCLK/2 = 66.5MHz,数据位宽为8bit,即理论传输速率为133MB/s,实测速率为114.89MB/s。 FPGA端:发送从0x00递增至0xFF的数据。 ARM端:读取数据并进行校验,打印误码率、读取速率和读取到的数据。 程序流程图如下: 图 2 1.2 案例测试 图 3 请按照上图进行硬件连接,并将案例bin目录下的可执行文件flexspi_read、“driver\bin\”目录下驱动文件flexspi_imx8.ko、“dts\image\”目录下的设备树文件tlimx8-evm-flexspi.dtb拷贝至评估板文件系统。采集卡TL-HSAD-LX加载或固化“data_to_flexspi\bin\”目录下的.bit或.mcs文件。在评估板文件系统flexspi_read文件所在路径下,执行如下命令查询程序参数说明。 Target# ls Target# ./flexspi_read -h 图 4 执行如下命令将默认使用的设备树tlimx8-evm.dtb进行备份,然后把tlimx8-evm-flexspi.dtb拷贝至“/run/media/mmcblk1p1/”目录并重命名为tlimx8-evm.dtb。 Target# cp /run/media/mmcblk1p1/tlimx8-evm.dtb linux-tlimx8-evm.dtb//备份默认的tlimx8-evm.dtb,新文件名为linux-tlimx8-evm.dtb Target# cp tlimx8-evm-flexspi.dtb /run/media/mmcblk1p1/tlimx8-evm.dtb 备注:更换设备树后,需重启评估板方可使设备树生效。 图 5 1.2.1 功能测试 执行如下命令加载FlexSPI驱动。 Target# insmod flexspi_imx8.ko 图 6 执行如下命令进行测试。 Target# ./flexspi_read -a 0x08000000 -s 4096 图 7 本次测试速率为37.56MB/s,误码率为0,与理论速率40MB/s接近。 备注:受限于测试板卡的硬件连接形式的影响,37.56MB/s是零误码率时的最高实测速率。 若读取小于或等于2048Byte的数据时,每次读完需清空FlexSPI的RX Buffer,否则下次读取的数据是缓存在Buffer中的旧数据。 Target# devmem2 0x30bb0000 w 0xFFFF7031 图 8 1.2.2 性能测试 执行如下命令卸载flexspi驱动,并重新加载驱动。同时采集卡TL-HSAD-LX重新加载或固化FPGA程序。 Target# rmmod flexspi_imx8 Target# insmod flexspi_imx8.ko pre_divider=1 post_divider=3 备注:pre_divider和post_divider为分频系数,详细说明请查阅驱动说明章节。 图 9 执行如下命令进行测试。 Target# ./flexspi_read -a 0x08000000 -s 4096 图 10 可以看到本次测试速率为114.89MB/s,与理论速率133MB/s接近。 备注:受限于测试板卡的硬件连接形式的影响,此速率下的误码率为99.8%。 1.3 案例关键代码 (1) main函数 图 11 (2) 地址映射。 图 12 (3) 读取数据。 图 13 (4) 校验数据。 图 14 (5) 打印数据。 图 15 1.4 FPGA工程关键代码 (1) 端口IO定义 flexspi_sclk和flexspi_ss0_n为输入信号,flexspi_data和flexspi_data为输出信号。 图 16 (2) 时钟输入信号flexspi_sclk设置为2倍频 图 17 (3) 数据发送 图 18 图 19 2 gst_pcie_enc案例 2.1 案例说明 本案例主要演示ARM Cortex-A53通过PCIe接口与FPGA进行通信,实现对CameraLink相机图像的采集、编码和显示。其中ARM端获取到的原始图像通过dma-buf机制,在采集、硬件编码和显示输出等功能中进行共享,可实现高效的图像数据“零拷贝”的录播方案。 FPGA端: (1) 采集CameraLink相机图像; (2) 通过XDMA IP实现为PCIe EP设备,RC端可通过PCIe接口访问FPGA端DDR以及对VDMA IP的寄存器进行配置。 ARM端: (1) 作为PCIe RC设备,配置VDMA IP将图像存储到FPGA DDR指定位置、将图像从FPGA DDR通过XDMA搬运到ARM端DDR; (2) 调用协处理器VPU进行H264硬件编码,并将编码后的数据存储到文件; (3) 编码的同时,通过HDMI显示实时图像。 程序工作流程框图如下所示: 图 20 2.2 案例测试 请参考下图,将创龙科技的TLCamerLinkF模块连接至TLK7-EVM评估板的FMC2接口,TLK7-EVM评估板J1跳线帽选择1.8V档位,以配置FMC IO的BANK电压为1.8V。将CameraLink相机的CL0通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的CameraLink1接口。再将TLK7-EVM评估板的PCIe插到TLIMX8-EVM评估板的PCIe插槽上,使用HDMI线缆连接TLIMX8-EVM评估板的HDMI OUT接口至HDMI显示屏。 图 21 将该案例bin目录下的驱动文件xdma-video.ko拷贝至TLIMX8-EVM评估板文件系统中,并将案例bin目录下的.bit或.bin文件加载或固化到TLK7-EVM评估板。 评估板上电,可执行lspci命令检查PCIe连接是否正常。如不能获取到如下信息,请检查硬件连接和FPGA端是否正常运行。 Target# lspci 图 22 Target# insmod xdma-video.ko debug=1 备注:“debug=1”表示打印帧率信息,可根据实际需求选择是否配置。若需修改分辨率和帧率,可执行命令“insmod xdma-video.ko width=1280 height=1024 fps=60”,具体的分辨率和帧率大小,请以相机实际可支持范围为准,分辨率参数需和相机分辨率参数匹配,帧率参数仅作用于软件上相机参数,不影响实际的相机帧率。 图 23 执行如下命令进行图像的采集、编码和显示,编码后的test.264文件将保存在当前目录下。 Target# gst-launch-1.0 -v -e v4l2src device=/dev/video1 ! "video/x-raw, format=(string)NV12, width=(int)1280, height=(int)1024" ! tee name=t ! queue ! vpuenc_h264 ! h264parse ! filesink location=test.264 t. ! queue ! waylandsink 其中"/dev/video1"为设备节点,请以实际节点为准,1280和1024为图像的宽和高。 图 24 执行成功后可观察到如下输出,串口不停打印帧率,并在HDMI显示器上观看到实时图像。 备注:帧率显示为61fps,是由于CameraLink相机输出的并不是标准的60fps图像。 图 25 图 26 按下“Ctrl+C”停止录制后,将在当前目录生成test.264文件,并可观察到实际帧率为59.954fps。 图 27 执行如下命令播放编码后的视频,HDMI显示器显示对应图像。 Target# gst-play-1.0 test.264 图 28 图 29 播放结束后,将打印视频时长、帧率信息。 图 30 备注:由于码流文件中不包含播放帧率信息,因此在执行“gst-play-1.0 test.264”时未能按60fps进行播放。从串口打印信息可知,实际是以30fps进行播放,并且播放时长为录制时长的两倍。在录制时,将H264码流封装成MP4格式可解决此问题,因为封装成MP4格式时,播放帧率信息将被记录在MP4文件中。 执行如下命令,可将H264码流保存成MP4文件。 Target# gst-launch-1.0 -v -e v4l2src device=/dev/video1 ! "video/x-raw, format=(string)NV12, width=(int)1280, height=(int)1024" ! tee name=t ! queue ! vpuenc_h264 ! h264parse ! qtmux ! filesink location=test.mp4 t. ! queue ! waylandsink 图 31 图 32 注意:H264码流保存成MP4文件,程序可正常工作,录制的视频文件播放帧率正常,但系统会出现概率性的丢帧。为了避免这种情况,在实际的应用编程中,建议将MP4的保存功能另外建立一个pipeline进行,或改用其它开源MP4库进行开发。
  • 热度 7
    2021-7-10 08:31
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    国产DSP:潜力无限
    在芯片四大件中,最不为人所关注的就是DSP芯片,但是DSP芯片在很多重要的应用场景有自己的优势。 TI作为DSP的龙头厂家,其产品的丰富性是国产暂时无法比拟,但是在国家队的努力下,国产的DSP也取得了不错的成绩, 而且未来有可能成为最优先突破封锁的芯片领域。 目前国内比较知名的DSP厂家:包括湖南进芯半导体;湖南毂梁微电子有限公司;珠海泰芯半导体;北京中科昊芯科技有限公司;中电38所,中电14所。 一.湖南进芯半导体 目前进芯是国产DSP商用最好的厂家,基本上业内下游可以把其当成替代型号的首选,进芯在对TI的替代中也是有一些产品型号。 目前主要是16位定点DSP;32位定点浮点DSP,应用领域主要集中在家电,消费电子领域,在高端的应用场景,暂时还无法替代TI的产品。 二.珠海泰芯半导体有限公司 珠海泰芯半导体目前由吴亚杰负责DSP研发,但是公开的型号 TXF6200 / TXF5200 也是P2P TI的产品,应用也是在消费类产品为主。 泰芯其实最为知名的是其WIFI类芯片,在TP和菜鸟被广泛的应用。 三.湖南毂梁微电子有限公司 湘军在半导体领域国产化确实起到了较大的作用,其中国防科技大学是个重要因素。 湖南毂梁微电子有限公司的麓山和韶山系列可以在智能制造领域开始部分的应用,也为国产DSP增加新的应用场景。 四.北京中科昊芯科技有限公司 北京中科昊芯科技有限公司是2019年成立的企业,其脱胎于中科院自动化研究所,目前研发的产品也比较高端, 产品已经开始量产,待正式的商业应用,未来可期。 五.中国电科14研究所 中电科14所华睿一号, 中电科14所华睿二号都已经量产应用,目前主要应用在军工的雷达等领域,满足国家的需要; 华睿2号DSP历经四年芯片研制和两年应用验证,形成了以芯片为核心,以整机设备为载体的完整产品线,提供从芯片、 、 模块、平台到系统的整体解决方案。同时面向不同性能需求的应用,形成了华睿2号高端、中端等系列化产品,在安防监控、 安全计算机等民用领域和雷达、通信、电子对抗等军用领域全面推广应用。 六.中国电科38研究所 中电科38所主要产品是魂芯一号和魂芯二号,已经基本进入应用领域。 相对于“魂芯一号”,“魂芯二号A”性能提升了6倍,通过单核变多核、扩展运算部件、升级指令系统等手段, 使器件性能千亿次浮点运算同时,具有相对良好的应用环境和调试手段;单核实现1024浮点 FFT (快速傅里叶变换) 运算仅需1.6微秒,运算效能比 德州仪器 公司TMS320C6678高3倍,实际性能为其1.7倍,器件数据吞吐率达每秒240Gb。 提到魂芯,不能不提到吴曼青院士,其毕业于国防科技大学,主持和研发了魂芯一号,应用在雷达领域,其作为 雷达技术的专家,目前已经成为中国电科的掌舵人,也说明其对于中国科技的贡献。 综合:国产芯片的根基在国家队,嗜血的资本和互联网公司其实都无意进入这种高冷的基础领域。 在四大件中,中科院,中国电科,中船重工,清华大学,复旦大学相关背景的机构和研究所起到了骨干作用。 尤其是国防科技大学,在很多领域中起到了关键作用,从飞腾,到GPU领域,到DSP,其技术和培养的人才 对于中国芯片的发展起到了一个中流砥柱的作用,为国效命。 在四类芯片中,除去GPU目前被风投炒得非常热,其他领域基本上看不到风险资本的进入,因为这些产品 的营利性很低,研发周期长,而且尤其容易被美国政府盯上,这些风险资本和私募基金大多数是资本家掌控, 很多都是欧美国籍,而且尤其害怕被美帝制裁,不太容易去做这类事情。 互联网厂家更加不用说了,几个人敢得罪美国,美国市场的利润即使不大,他们也不敢碰这块。 其一是其背后的资本控制方不允许,董事会这帮人不允许; 其二是互联网厂家都搞一搞游戏广告快餐和打车就可以暴利,不需要做这些吃力不讨好的事情。 其三是业务关联度比较低,确实是重要原因。 如果资本和巨头无意进入,国家队和爱国的科学家需要站出来,真正做实业的厂家要站出来, 比如华为中兴紫光曙光,必须要有人做这些脏事苦事情,也许是民族振兴的一个起点。 中国的芯片已经突破从无到有,开始从低向高发展,从不好用到好用发展。 我们的国产芯,一定未来可期。
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