1實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)介
Ø基于TI OMAP-L138（定點(diǎn)/浮點(diǎn)DSP C674x + ARM9）+ Xilinx Spartan-6 FPGA處理器。其中DSP+ARM雙核主頻456MHz，高達(dá)3648MIPS和2746MFLOPS的運(yùn)算能力；
Ø可拆式新型實(shí)驗(yàn)箱，使用靈活，性價(jià)比高。由核心板、實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)底板、實(shí)驗(yàn)拓展板、觸摸屏、仿真器、3寸全功能觸摸彩屏信號(hào)源及相關(guān)實(shí)驗(yàn)配件組成；
Ø實(shí)驗(yàn)主板標(biāo)配7寸可觸摸電阻屏，支持RS232、RS482、VGA、SD、SATA、USB、USB OTG、RTC、EMIF、uPP、I2C、PMOD、以太網(wǎng)口、音頻輸入輸出接口等接口；
Ø實(shí)驗(yàn)拓展板支持：步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)（配霍爾傳感器）、4*4矩陣鍵盤、200萬(wàn)CMOS數(shù)字?jǐn)z像頭、蜂鳴器、8路16位200K采樣率ADC輸入、10位1.21MDAC輸出；
Ø實(shí)驗(yàn)拓展板上支持安裝可拆卸亞克力保護(hù)板，保護(hù)實(shí)驗(yàn)電路；
ØDSP+ARM+FPGA三核工業(yè)級(jí)核心板，尺寸僅66mm*38.6mm，采用精密工業(yè)級(jí)B2B連接器，可用于科學(xué)研究、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)使用；
Ø不僅提供面向教學(xué)的實(shí)驗(yàn)資源，而且提供工程應(yīng)用上的開(kāi)發(fā)例程；
Ø適用于圖像處理、音頻處理、信號(hào)處理、通信、測(cè)控、自動(dòng)化等教學(xué)領(lǐng)域。
圖 1TL138F-TEB實(shí)驗(yàn)箱外觀圖
圖 2TL138F-TEB實(shí)驗(yàn)箱整體圖
圖 3TL138F-TEB實(shí)驗(yàn)箱主體正面圖
圖 4實(shí)驗(yàn)主板正面圖
圖 5實(shí)驗(yàn)拓展板正面圖
圖 6仿真器側(cè)視圖
圖 7信號(hào)源側(cè)視圖
TL138F-TEB是一款基于TIOMAP-L138（定點(diǎn)/浮點(diǎn)DSP C674x+ARM9）+Xilinx Spartan-6 FPGA三核新可拆式新型嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，提供了豐富的教學(xué)實(shí)驗(yàn)例程，并提供視頻教程，適合高校以及研究所等實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)。
可拆式DSP+ARM+FPGA三核實(shí)驗(yàn)箱TL138F-TEB提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟及源碼解析等，注重實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，內(nèi)容詳實(shí)且豐富，可以幫助學(xué)生打好專業(yè)基礎(chǔ)，也有利于教師教學(xué)計(jì)劃的開(kāi)展；此外，實(shí)驗(yàn)箱提供的工程資源開(kāi)發(fā)例程可以用于師生項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，降低開(kāi)發(fā)難度和時(shí)間成本。相對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱，使用更加靈活，用途更廣，性價(jià)比更高。
2軟硬件參數(shù)
硬件框圖
圖 8實(shí)驗(yàn)主板硬件資源圖解1
圖 9實(shí)驗(yàn)主板硬件資源圖解2
圖 10實(shí)驗(yàn)拓展板硬件資源圖解1
圖 11實(shí)驗(yàn)拓展板硬件資源圖解2
圖 12TL138F-TEB實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)圖
表 1實(shí)驗(yàn)主板硬件參數(shù)
CPU | TIOMAP-L138，浮點(diǎn)/定點(diǎn)DSP C674x+ARM9處理器，雙核主頻456MHz |
Xilinx Spartan-6 XC6SLX9/16/25/45FPGA | |
ROM | OMAP-L138端：128/256/512MByteNANDFLASH |
Spartan-6端：64Mbit SPI FLASH | |
RAM | OMAP-L138端：128/256MByte DDR2 |
EEPROM | 1x AT24C02，256Byte |
B2B Connector | 2x 80pin公座B2B，2x 80pin母座B2B，間距0.5mm，共320pin |
IO | 2x 25pin IDC3簡(jiǎn)易牛角座，間距2.54mm，EMIFA拓展信號(hào) |
2x 25pin IDC3簡(jiǎn)易牛角座，間距2.54mm，F(xiàn)PGA GPIO拓展信號(hào) | |
2x 12pin排針，間距2.54mm，含McASP、GPIO等拓展信號(hào) | |
3x 12pin PMOD座，F(xiàn)PGA GPIO拓展信號(hào) | |
2x 48pin歐式公座連接器，F(xiàn)PGA GPIO拓展信號(hào) | |
LED | 2x供電指示燈（底板1個(gè)，核心板1個(gè)） |
5x可編程指示燈（底板3個(gè)，核心板2個(gè)） | |
5x可編程指示燈（底板3個(gè)，核心板2個(gè)） | |
KEY | 1x 系統(tǒng)復(fù)位按鍵 |
3x可編程輸入按鍵（含1個(gè)非屏蔽中斷按鍵） | |
3x可編程輸入按鍵 | |
JTAG | 1x 14pin TI Rev B JTAG接口，間距2.54mm |
1x 14pin FPGA JTAG接口，間距2.0mm | |
LCD | 1x LCD觸摸屏接口 |
BOOT SET | 1x 5bit啟動(dòng)方式選擇撥碼開(kāi)關(guān) |
SD | 1x Micro SD卡接口 |
RTC | 1x CR2032，3V可充電RTC |
SATA | 1x 7pin SATA硬盤接口 |
Ethernet | 1x RJ45以太網(wǎng)口，10/100M自適應(yīng) |
USB | 1x Micro USB 2.0 OTG接口 |
4x USB 1.1 HOST接口 | |
UART | OMAP-L138端：1X RS232串口，DB9接口；1X RS485串口，綠色端子（RS485和RS232復(fù)用）；1 X 調(diào)試串口，Micro USB接口 |
Spartan-6端：1x RS232串口，DB9接口 | |
SWITCH | 1x電源撥碼開(kāi)關(guān) |
POWER | 1x12V 2A直流輸入DC417電源接口，外徑4.4mm，內(nèi)徑1.65mm |
2x 2pin白色端子座，間距2.54mm，提供3.3V和5V電源 |
備注：SOM-TL138F、SOM-TL1808F、SOM-TL6748F核心板在硬件上pin to pin兼容。
表 2實(shí)驗(yàn)拓展板硬件參數(shù)
ADC | ADI AD7606，8通道，16bit，200K采樣率，量程范圍±5V或±10V |
DAC | TI TL5615，單通道，10bit，1.21MHz更新速率，量程范圍0~5V |
KEY | 1x 4*4矩陣按鍵 |
MOTOR | 2x直流電機(jī)，帶霍爾傳感器測(cè)速功能 |
1x五線四相步進(jìn)電機(jī) | |
BUZZER | 1x無(wú)源蜂鳴器 |
Camera | OV2640，CMOS攝像頭，200萬(wàn)像素 |
表 3仿真器特性
型號(hào) | XDS100V2 |
調(diào)試功能 | 連接/斷開(kāi)，讀/寫內(nèi)存，讀取寄存器，加載程序，運(yùn)行、停止步驟，支持?jǐn)帱c(diǎn)調(diào)試，實(shí)時(shí)模式 |
JTAG復(fù)位 | 支持 |
ETB(Embedded Trace Buffer) | 支持 |
目標(biāo)電纜斷開(kāi)檢測(cè) | 支持 |
目標(biāo)芯片掉電檢測(cè) | 支持 |
USB 2.0高速（480Mbit/s） | 支持 |
20pin/14pin JTAG接口 | 支持 |
1.8V與3.3V IO | 支持 |
支持版本 | CCS4、CCS5、CCS6或更高版本，不支持CCS3.3及更低版本 |
表 4信號(hào)源特性
屏幕分辨率 | 240*400 | |
操控方式 | 可觸摸彩色液晶屏 | |
波形特性 | 標(biāo)準(zhǔn)波形 | 正弦波，方波，三角波，升鋸齒，降鋸齒，SINC，噪聲，升指數(shù)，降指數(shù)，正全波，負(fù)全波，正半波，負(fù)半波，高斯函數(shù)，直流 |
采樣率 | 80MS/s | |
垂直分辨率 | 14bit | |
任意波點(diǎn)數(shù) | 2~32K | |
內(nèi)置存儲(chǔ) | 128M | |
頻率特性 | 輸出范圍 | 正弦波為1mHz~10MHz，方波為1mHz~10MHz，其他為1mHz~1MHz |
分辨率 | 1mHz | |
精度 | 50ppm | |
電壓特性 | 輸出范圍 | 10mVpp~10Vpp |
分辨率 | 12bit | |
準(zhǔn)確度 | 設(shè)定值8% | |
偏置范圍 | ||
幅度平坦度 | 優(yōu)于0.3dB | |
方波特性 | 方波占空比 | 1mHz~1MHz為0.1%~99.9%；1MHz~10MHz為固定50% |
上升/下降沿 | <20ns | |
過(guò)沖 | <5% | |
其他特性 | 輸出阻抗 | 50歐姆 |
斜波對(duì)稱度 | 0.1%~99.9% | |
同步信號(hào) | 4.8V~5.2V，TTL電平 | |
電源需求 | 直流4.75V~5.25V，<400mA | |
顯示特性 | 3寸 | |
尺寸 | 116mm*76mm*26mm（長(zhǎng)寬高） | |
重量 | 180g | |
軟件參數(shù)
表 5
ARM端軟件支持 | 裸機(jī)、Linux操作系統(tǒng)（Linux-3.3、Linux-2.6.37、Linux-2.6.33） | |
DSP端軟件支持 | 裸機(jī)、SYS/BIOS操作系統(tǒng) | |
CCS版本號(hào) | CCS5.5 | |
圖形界面開(kāi)發(fā)工具 | Qt | |
雙核通信組件支持 | SysLink、DSPLINK | |
軟件開(kāi)發(fā)套件提供 | MCSDK、DVSDK | |
ISE版本號(hào) | ISE 14.7 | |
Linux驅(qū)動(dòng)支持 | NANDFLASH | DDR2 |
SPI FLASH | I2C EEPROM | |
MMC/SD | SATA | |
USB 1.1 HOST | USB 2.0 OTG | |
LED | BUTTON | |
RS232 | RS485 | |
UART TL16C754C | CAN MCP2515 | |
AUDIO TLV320AIC3106 | Ethernet LAN8710 MII | |
Ethernet LAN8720 RMII | Ethernet LAN9221 EMIFA | |
4.3in Touch Screen LCD | 7in Touch Screen LCD | |
VGA CS7123 | RTC | |
ADC AD7606 | ADC AD7656 | |
ADC ADS8568 | DAC AD5724 | |
CMOS Sensor OV2640 | Video Decoder TVP5147 | |
USB 3G ZTE MC2716 | USB WIFI RTL8188 | |
USB Mouse | USB Keyboard | |
3開(kāi)發(fā)資料
提供了大量的開(kāi)發(fā)資料，包含視頻教程、中文數(shù)據(jù)手冊(cè)，創(chuàng)造了DSP+ARM+FPGA平臺(tái)開(kāi)發(fā)的新局面，已成為DSP+ARM+FPGA開(kāi)發(fā)者的重要合作企業(yè)。
教學(xué)資源
?。?）提供視頻教程3套：《TMS320C6748 DSP教程》、《SYS/BIOS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)入門》、《OMAP-L138 DSP+ARM雙核通信教程》；
?。?）提供完整的實(shí)驗(yàn)代碼，以及適合教學(xué)的《教學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)》，目錄詳見(jiàn)附錄A，教學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包括：
ØARM實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建與Linux開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)
Ø系統(tǒng)移植開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)
ØLinux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)
Ø基于CCS的ARM基礎(chǔ)外設(shè)實(shí)驗(yàn)
ØLinux Qt圖形界面開(kāi)發(fā)入門實(shí)驗(yàn)
ØDSP實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建與CCS開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)
ØDSP基礎(chǔ)外設(shè)實(shí)驗(yàn)
Ø語(yǔ)音類實(shí)驗(yàn)
ØDSP算法實(shí)驗(yàn)
Ø圖像類實(shí)驗(yàn)
Ø視頻類實(shí)驗(yàn)
Ø綜合類實(shí)驗(yàn)
ØFPGA實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建與ISE開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)
ØFPGA基礎(chǔ)外設(shè)實(shí)驗(yàn)
ØDSP與FPGA雙核通信實(shí)驗(yàn)
ØARM與DSP雙核通信實(shí)驗(yàn)
ØDSP與FPGA雙核通信實(shí)驗(yàn)
ØARM、DSP與FPGA三核通信實(shí)驗(yàn)
圖 13視頻教程
工程資源
?。?）提供核心板引腳定義、可編輯底板原理圖、可編輯底板PCB、芯片Datasheet，縮短硬件設(shè)計(jì)周期；
?。?）提供系統(tǒng)燒寫鏡像、內(nèi)核驅(qū)動(dòng)源碼、文件系統(tǒng)源碼；
（3）提供完整的平臺(tái)開(kāi)發(fā)包、入門教程，節(jié)省軟件整理時(shí)間，上手容易；
?。?）提供豐富的入門教程、開(kāi)發(fā)案例，含OMAP-L138與FPGA通信例程；
（5）提供詳細(xì)的DSP+ARM雙核通信教程，完美解決雙核開(kāi)發(fā)瓶頸；
（6）提供基于Qt的圖形界面開(kāi)發(fā)教程；
（7）提供豐富的Demo程序，部分開(kāi)發(fā)例程詳見(jiàn)附錄B，開(kāi)發(fā)例程主要包括：
Ø基于ARM端的裸機(jī)開(kāi)發(fā)例程
Ø基于ARM端的Linux開(kāi)發(fā)例程
Ø基于DSP端的裸機(jī)開(kāi)發(fā)例程
Ø基于DSP端的SYS/BIOS開(kāi)發(fā)例程
Ø基于SYSLINK的雙核開(kāi)發(fā)例程
Ø基于DSPLINK的雙核開(kāi)發(fā)例程
Ø基于TL_IPC的雙核開(kāi)發(fā)例程
Ø基于PRU的匯編開(kāi)發(fā)例程
Ø基于FPGA端的開(kāi)發(fā)例程
4電氣特性
核心板工作環(huán)境
表 6
環(huán)境參數(shù) | 小值 | 典型值 | 值 |
商業(yè)級(jí)溫度 | 0°C | / | 70°C |
工業(yè)級(jí)溫度 | -40°C | / | 85°C |
工作電壓 | / | 5V | / |
實(shí)驗(yàn)主板功耗測(cè)試
表 7
類別 | 典型值電壓 | 典型值電流 | 典型值功耗 |
核心板 | 3.3V | 116mA | 0.38W |
整板 | 12.01V | 150mA | 1.80W |
備注：功耗測(cè)試基于TL138/6748/1808F-EVM開(kāi)發(fā)板進(jìn)行。
5實(shí)驗(yàn)箱機(jī)械尺寸
表 8
名稱 | 長(zhǎng) | 寬 | 高 |
實(shí)驗(yàn)箱箱體 | 480mm | 350mm | 175mm |
實(shí)驗(yàn)主板 | 165mm | 110mm | / |
實(shí)驗(yàn)拓展板 | 180mm | 130mm | / |
6 產(chǎn)品認(rèn)證
圖 14高低溫測(cè)試認(rèn)證
7實(shí)驗(yàn)箱套件清單
表 9
名稱 | 數(shù)量 |
TL138F-TEB實(shí)驗(yàn)主板 | 1塊 |
TL138F-TEB實(shí)驗(yàn)拓展板 | 1塊 |
信號(hào)源 | 1個(gè) |
TL-XDS100V2仿真器 | 1個(gè) |
DLC9LPFPGA下載器 | 1個(gè) |
12V 2A電源適配器 | 1個(gè) |
實(shí)驗(yàn)箱資料光盤 | 1套 |
7寸LCD觸摸屏 | 1個(gè) |
SD卡 | 1個(gè) |
SD卡讀卡器 | 1個(gè) |
RS232交叉串口母母線 | 1條 |
USB轉(zhuǎn)RS232串口線 | 1條 |
MicroUSB線 | 1條 |
50pin軟排線 | 2根 |
直連網(wǎng)線 | 1根 |
MicroOTG轉(zhuǎn)接線 | 1條 |
8技術(shù)支持
?。?）協(xié)助底板設(shè)計(jì)和測(cè)試，減少硬件設(shè)計(jì)失誤；
?。?）協(xié)助解決按照用戶手冊(cè)操作出現(xiàn)的異常問(wèn)題；
?。?）協(xié)助產(chǎn)品故障判定；
?。?）協(xié)助正確編譯與運(yùn)行所提供的源代碼；
?。?）協(xié)助進(jìn)行產(chǎn)品二次開(kāi)發(fā)；
?。?）提供長(zhǎng)期的售后服務(wù)。
9增值服務(wù)
l主板定制設(shè)計(jì)
l核心板定制設(shè)計(jì)
l嵌入式軟件開(kāi)發(fā)
l項(xiàng)目合作開(kāi)發(fā)
l技術(shù)培訓(xùn)
