多核兼容嵌入式系统教学实验箱

一、平台简介

本教学平台采用STM32微控制器+高端Cortex-A9/53系列兼容处理器，组成双嵌入式处理器协作工作模式方案设计。其中Cortex-A系列拥有国内独家裸机代码学习功能，配备嵌入式仿真器，可学习嵌入式体系结构，了解处理器工作原理。另外系统支持一键切换，平台搭载Android5.1操作系统、Ubuntu 12.04 、Linux+QT系统；具备Linux系统开发，Android系统开发。

 

二、多核兼容核心板

无缝兼容S5P4418核心板和S5P6818核心板

S5P4418核心板：Cortex-A9四核，主频1.4GHz

S5P6818核心板：Cortex-A53八核，主频1.4GHz

DDR3内存：2GB DDR3 存储：16GB EMMC 存储

电源管理：AXP228，支持动态调频，超低功耗

Cortex-M4核心板：STM32F429IGT6，主频180MHz，FLASH：1024KB，SRAM：256KB，外扩32M字节 SDSRAM， 512M字节 NAND FLASH，32M字节 SPI FLASH，256字节EEPROM。

三、双系统一键切换

 

四、硬件参数及功能描述

硬件参数及功能描述
A9 4418核心板	1	√	Cortex-M4核心板	1	-
2GB DDR3	1	√	10.1寸 TFT液晶 触摸屏	1	√
16GB EMMC	1	√	电容式触摸屏	1	√
标准20针JTAG调试口	1	√	ARM裸机仿真器	1	√
AC97音频接口	1	√	HDMI接口	1	√
1000M网络接口	1	√	蜂鸣器	1	√
可编程LED（GPIO）	4	√	RS232串口（TTL串口）	4	√
外部中断测试按键	6	√	8段数码管	8	√
可调A/D旋钮	1	√	IIC总线接口	1	√
4*4键盘	1	√	4个USB从接口	1	√
直流电机	1	√	一个USB OTG接口	1	√
步进电机	1	√	SD卡接口	1	√
RS485接口	1	√	交通灯	12	√
16x16位LED矩阵	1	√	继电器	2	√
拨动开关	2	√	红外接口	1	√
温度传感器	1	√	外围电路扩展插槽	选配	-
光照度传感器	1	√	总线式摄像头接口	选配	-

五、人机交换单元+无线通信模块

LCD液晶：10.1寸TFT LCD TFT LCD，触摸屏：多点触控电容屏接口；视频输出：HDMI1.4视频输出接口；键盘：标准带fn 7寸按键全键盘

 

核心芯片：采用S500M芯片 ，WiFi/蓝牙4.0二合一

六、嵌入式基础实验单元

 

 

板载丰富的嵌入式教学实验对象

交通灯、数码管、矩阵LED、

温湿度/光照传感器、

直流电机、步进电机、

4x4矩阵键盘、继电器等

 

 

七、嵌入式仿真器

支持仿真Cortex-A9内核芯片；支持Eclipse等集成开发环境；USB口取电，能给目标板或用户板提供3.3V；提供Windows系统驱动即插即用；实现单步、断点、寄存器查看等功能；不同实验之间切换，无需重启设备，即可继续进行实验。

 

八、平台设备功能布局图

系统配备全功能键盘、10.1寸高清电容触摸IPS真彩液晶屏，板载丰富的嵌入式教学实验对象：交通灯、数码管、矩阵LED、温湿度/光照传感器、直流电机、步进电机、4x4矩阵键盘、继电器等。同时预留大量的扩展接口便于外设硬件的升级，能够满足嵌入式、移动互联等学科的学习。

 

提供完善的软件资源包、原理图、硬件设计说明资料，配套嵌入式裸机实验指导书、Linux系统开发实验指导书、Android系统开发实验指导书及相关教学PPT与视频资源。

九、软件资源

Android4.4/Android5.1系统  Linux + Qt4.7操作系统

 

Android4.4/Android5.1系统

1、Bootloader 

2、u-boot.bin

版本：u-boot-1.3.4

支持Nand Flash擦除、读、写

支持bootm、bootargs设置

支持打印、设置、保存环境变量

支持内存内容显示、对比、修改

支持USB 下载镜像等功能（提供相关源码)

2、内核及设备驱动程序

内核版本：Linux3.4.39  

系统主频：1.4GHz  

内存：运行于1GB/2GB可选  

显示驱动：LVDS，RGB，MIPI

TOUCH：多点电容触摸

HDMI：HDMI v1.4

MFC：多媒体硬件编解码驱动

ROTATOR：屏幕旋转驱动

TF卡接口：1个TF卡接口

HSMMC：SD/MMC/SDIO驱动

SPI：SPI驱动

KEYBD：按键驱动程序

AUDIO：音频驱动

DMA：DMA驱动

RTC：实时时钟驱动

JPEG：JPEG硬件编解码驱动

2D：2D硬件加速驱动

3D：3D硬件加速驱动  

I2C TP驱动：I2C 电容屏触摸驱动

PWM背光驱动 ：PWM背光驱动

USB驱动：USB驱动

串口驱动：串口驱动

网口驱动：网卡驱动

WIFI驱动：WIFI驱动

Camera驱动：500万像素摄像头驱动

蓝牙驱动：蓝牙模块驱动

3G驱动：3G上网卡驱动

GPS模块：支持UBLOX NEO-6M模块

3、交叉编译器

arm-2009q3.tar.bz2：交叉工具链

4、上层应用程序

Clock:这是Android 下一个闹钟程序，可以设置闹铃时间、铃声选择等

Calculator:计算器

Camera:摄像头应用程序

Phone:Android下的电话拨号软件，有呼叫记录、联系人等功能

Email:收发Email工具

Settings:Android下的各种应用和服务的设置等功能

Browser:Android 下的Brower 功能非常强大，支持网页放大、缩小、跳转、属性设置等

音频播放器:支持专辑分类，艺术家、专辑、歌曲、播放列表、派对随机播放、背景播放、搜索等功能

Messaging:Android下的短信软件

Gallery:图片浏览控件，支持图片放大、缩小、上一张、下一张、幻灯片演示、共享、旋转、裁切、图片信息等

5、PC端烧写工具

DNW V0.60C:串口调试终端、USB下载镜像工具

Linux + Qt4.7操作系统

1、Bootloader

u-boot.bin

版本：u-boot-1.3.4 支持Nand Flash擦除、读、写

支持bootm、bootargs设置

支持打印、设置、保存环境变量

支持内存内容显示、对比、修改

支持USB 下载镜像等功能（提供源码)

2、内核及设备驱动程序

内核版本:Linux3.4.39  

系统时钟:系统主频：1.4GHz  

内存:运行于1GB/2GB可选  

显示驱动:LVDS，RGB，MIPI

TOUCH:多点电容触摸

HDMI:HDMI v1.4

MFC:多媒体硬件编解码驱动

ROTATOR:屏幕旋转驱动

TF卡接口:1个TF卡接口

HSMMC:SD/MMC/SDIO驱动

SPI:SPI驱动

KEYBD:按键驱动程序

AUDIO:音频驱动

DMA:DMA驱动

RTC:实时时钟驱动

JPEG:JPEG硬件编解码驱动

2D:2D硬件加速驱动

3D:3D硬件加速驱动  

I2C TP驱动：I2C 电容屏触摸驱动

PWM背光驱动：PWM背光驱动

USB驱动：USB驱动

串口驱动：串口驱动

网口驱动：网卡驱动

WIFI驱动：WIFI驱动

Camera驱动：200万像素摄像头驱动

蓝牙驱动：蓝牙模块驱动

3G驱动：3G上网卡驱动

GPS模块：支持UBLOX NEO-6M模块

3、交叉编译器

arm-2009q3.tar.bz2：交叉工具链

4、PC端烧写工具

DNW V0.60C：串口调试终端、USB下载镜像工具

 

 

十、丰富的扩展模块支持（选配）

RFID射频识别系列

 

指纹、语音、识别+北斗系列

 

无线传感网系列（ZigBee/wifi/BT/433M/LoRa/NB-IOT）

 

离线语音识别模块

核心MCU采用基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器TM32F103C8T6；通讯与供电：IDC10FP×2防反插欧标插座；配备LD3320语音识别/声控芯片，集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括 AD、DA 转换器、麦克风接口、声音输出接口等；识别的关键词语列表可以编辑；

光学指纹识别模块

采用亮背景光学头指纹识别设备；由高性能DSP处理器和FLASH等芯片构成；具有指纹图像处理、模板提取、模板匹配、指纹搜索和模板存储等项功能；通讯与供电： 防反插标准插座；

125K低频RFID模块

CMOS集成收发器电路基站芯片EM4095；配备绕圈天线；独立8位MCU可编程、配备信号测量；通讯速率9600波特率；读写距离1-5cm；读卡性能支持只读EM4100、EM4102等卡,可读写EM4469 等低频ID卡；IDC10FP×2防反插欧标插座，提供嵌入式主控端/PC端/Android手机端应用；

13.56M高频RFID模块

射频芯片采用PHILIPS高频NFC芯片PN532；板载PCB天线；工作频率13.56MHz；读写距离2-5cm；读卡性能支持：支持ISO14443A/B协议标准非接触s50卡 、支持身份证s70卡读取；13.56MHz ISO/IEC 14443协议国际信令标准；提供嵌入式主控端/PC端/Android手机端应用；通讯与供电： 防反插标准插座或USB；

900M超高频RFID模块

采用模块化的接口设计增强超高频 RFID 的抗干扰性；板载1DB陶瓷天线,读卡距离大于10cm；发射功率12.5~20dBm，软件可调，1.5dB步进；读卡性能支持：EPCglobal Class1 Gen2、ISO18000-6C标准兼容卡；防反插标准插座或USB通信与供电；提供嵌入式主控端/PC端/Android手机端应用；

2.4G有源标签RFID模块

有源标签读卡器：Nordic低功耗nRF24LE1无线和超低功耗技术；内嵌增强型51 Flask高速单片机；内嵌2.4Ghz低功耗无线收发内核nRF24L01；空中速率：250 kbps, 1 Mbps，2 Mbps；电子标签卡：内部由电池、天线、芯片一起构成；距离≥20米；

北斗/GPRS通信模块

BD2+GPS双系统导航定位；支持单系统独立定位和多系统联合定位；支持基站定位；支持GSM/GPRS，支持电话、短信和上网等功能；通讯与供电：防反插标准插座；

无线传感网ZIGBEE网关

微处理器CC2530F256RHAR，256KB Flash，8KB RAM；JTAG口引出，方便程序调试；传送速率最大250Kbps；通道16个可选频段；传输距离0—50m可调；显示屏：12864 OLED显示屏；传感器模块：标准传感器接口（温湿度、光照可选）；

无线传感网ZIGBEE节点

微处理器CC2530F256RHAR，256KB Flash，8KB RAM；JTAG口引出，方便程序调试；传送速率最大250Kbps；通道16个可选频段；传输距离0—50m可调；显示屏：12864 OLED显示屏；传感器模块：标准传感器接口（温湿度、光照可选）；

十一、部分实验资源

S5P4418裸机实验指导书目录

Linux实验指导书目录

 

Android实验指导书目录