ARM嵌入式教学实验平台
一、总体要求:
1.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系列处理器,拥有裸机代码学习功能,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, 具备Linux系统开发,Android系统开发。可深入学习操作系统工作原理,为学习及二次开发构建完整的知识体系,储备高素质人才。
2.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。
3.同时预留2组扩展接口,支持语音识别模块、指纹识别模块、GPS/北斗/GPRS/GSM/BT通讯,扩展低频RFID/高频RFID/超高频RFID/微波RFID等模块,模块与实验平台互联互通,软硬件相互兼容。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。
4.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。
5.仿真器调试功能,支持集为各种主机板、处理器子板、扩展子板上的各种控制接口使用Windows集成开发环境通过USB仿真器,连接主板JTAG接口硬件仿真调试A9_4418 ARM开发,通过程序单步调试交通灯或步进电机控制,中标供应商在合同签订前必须携带样机对此功能进行现场验证。
二、Cortex-A嵌入式核心板(Cortex-A9系列)
1.核心板芯片:Cortex-A9四核处理器S5P4418,处理器主频1.4GHz
2.采用28nm制作工艺,内置高性能4核A9 ARM架构,配备Mali-400 GPU
3.支持32KB*4 I/D一级缓存,1MB二级缓存,支持单通道32位数据总线,高达800MHz工作频率的LPDDR2/3,LVDDR3(Low Voltage DDR3),DDR3,支持3.3V的IO电平
4.DDR3内存:2GB DDR3 存储:16GB EMMC 存储
5.电源管理:AXP228,支持动态调频,超低功耗
三、Cortex-M4嵌入式核心板(STM32F4系列)
1.MCU特性:32位 高性能ARM Cortex-M4 STM32F429处理器;存储器容量: 2MB FLASH, 256+4KB SRAM; 3个12位ADC;2个12位DA;内部定时器多达17个。支持实验箱底板供电与IO通信控制实验箱数码管、交通灯、直流电机、步进电机等外部接口。
2.系统板特性:3.2寸增强型 USART 组态显示屏,带触摸屏;板载ST-Link 下载接口,配备ST-link仿真器;板载4个状态指示LED,USB接口,拨动开关;板载4个按键,其中一个为复位,其他为用户按键,板载AP3216 距离传感器、MPU9250姿态传感器;板载无线ZigBee模块接入。
3.底板集成八颗逻辑芯片,组成GPIO管理单元,可切换GPIO至M4或Cortex-A9/53,外引一路带自锁功能按键,实现一键切换控制数码管、电机等单元;现场演示通过M4控制数码管/蜂鸣器/步进电机,将自锁开关一键切换后无需重启设备,直接通过Cortex-A9/53可瞬时控制数码管/蜂鸣器/步进电机,中标供应商在合同签订前必须携带样机对此功能进行现场验证。
四、嵌入式人机交换单元
1. LCD液晶:10.1寸LCD
2. 触摸屏:10.1寸5点电容触摸屏;
3. 带fn功能USB全键盘
五、嵌入式接口驱动单元
1. 标准音频单元,音频输入输出接口;
2. 1路TF卡插座;
3. 1路千兆以太网RJ45接口;
4. 3路USB Host2.0接口;1路USB OTG接口;
5. 2路RS232接口;1路RS485接口;
6. 1路500W CMOS 高清摄像头接口;
7. S500M芯片 WiFi/蓝牙4.0二合一
六、嵌入式基础与传感实验单元
1. 4路GPIO LED;
2. 路有源蜂鸣器;
3. 板载温湿度传感、光照传感器、红外遥控接收头;
4. SPI FLASH、RTC实时时钟、三轴加速度传感器;
七、嵌入式扩展实验单元
1. 数码管显示:8个七段数码管显示单元;
2. 交通灯:12个交通信号模拟控制单元;
3. 点阵LED:16×16矩阵显示单元;
4. 步进电机:带丝杆滑块步进电机;
5. 直流电机:DC5V直流风扇
6. 继电器:2路继电器基础模块;
7. ADC采集:1路ADC旋钮。
8. 矩阵键盘:数字+字母小键盘4x4矩阵
八、软件资源与配套教学资料:
1.Linux—Qt4.7操作系统:
2.Android 5.1/7.1可选系统:
3.提供安卓程序安装包、安卓出厂镜像及烧写工具、安卓开发环境、安卓示例程序、安卓源码;
4.提供linux系统烧写Zimg-linux和系统源码;
5.提供常用tftpd32j、usb驱动、测试VT、串口调试工具;
6.提供Android实验指导书、Linux实验指导书、A53烧写流程、硬件设计说明V1.1、使用手册文档;
7.提供CPU、HDMI转VGA、MIPI转LVDS、USB-HUB、USB转以太网、WIFI+BT,音频Codec芯片手册;
8.提供产品原理图及硬件设计说明。