Ø基于TI OMAP-L138(定点/浮点DSP C674x + ARM9)+ Xilinx Spartan-6 FPGA处理器。其中DSP+ARM双核主频456MHz,高达3648MIPS和2746MFLOPS的运算能▅力;
Ø可拆式新型实验箱,使用灵活,性价比高。由核心板、实验开发底板、实验拓展板、触摸屏、仿真器、3寸全功能触摸彩屏信号源及相关实验配件组成;
Ø实验主板标配7寸可触摸电阻屏,支持RS232、RS482、VGA、SD、SATA、USB、USB OTG、RTC、EMIF、uPP、I2C、PMOD、以太网口、音频输入输出接口等接口;
Ø实ξ验拓展板支持:步进电机、直流电机(配霍尔传感器)、4*4矩阵键盘、200万CMOS数字摄像头、蜂鸣器、8路16位200K采样率ADC输入、10位1.21MDAC输出;
Ø实验拓展板上支持安装可拆卸亚克力保护板,保护实验电路;
ØDSP+ARM+FPGA三核〓工业级核心板,尺寸仅66mm*38.6mm,采用精密工业级B2B连接器,可用于科学研究、毕业设计、电子竞赛、产品开发使用;
Ø不仅提供面∩向教学的实验资源,而且提供工程应用上的开发例程;
Ø适用于图像处理、音频处理、信号处理、通信、测控、自动化等教学领域。
图 1TL138F-TEB实验箱外观图
图 2TL138F-TEB实验箱整体图◥
图 3TL138F-TEB实验箱主体正面图
图 4实验主板正面图
图 5实验拓展板正面图
图 6仿真器侧视图
图 7信号源侧视图
TL138F-TEB是一款基于TIOMAP-L138(定点/浮点DSP C674x+ARM9)+Xilinx Spartan-6 FPGA三核新可拆式①新型嵌入式教学实验箱,提供了丰富的教学实验例程,并提供视频教程,适合高校以及研究所等实验机构。
可拆式DSP+ARM+FPGA三核实验箱TL138F-TEB提供的实验指导手册≡包括实验目的、原理、步骤及源码解析等,注重实验的过程,内容详实且丰富,可以帮助学生打好↘专业基础,也有利于教师教学计划的开展;此外,实验箱提供的工程资源开发例程可以用于师生项目开发,降低开发难度和时间成本。相对传统的实验箱,使用更加灵活,用途更广,性价比更高。
硬件框图
图 8实验主板硬件资源图解1
图 9实验主板硬件资源图解2
图 10实验拓展板硬件资源图解1
图 11实验拓展板硬件资源图解2
图 12TL138F-TEB实验箱结构图
表 1实验主板硬件参数
CPU |
TIOMAP-L138,浮点/定点DSP C674x+ARM9处理器,双核主频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,间距0.5mm,共320pin |
IO |
2x 25pin IDC3简易牛角座,间距2.54mm,EMIFA拓展信号 |
2x 25pin IDC3简易牛角座,间距2.54mm,FPGA GPIO拓展信号 |
|
2x 12pin排针,间距2.54mm,含McASP、GPIO等拓展信号 |
|
3x 12pin PMOD座,FPGA GPIO拓展信号 |
|
2x 48pin欧式公座连接器,FPGA GPIO拓展信号 |
|
LED |
2x供电指示灯(底板1个,核心板1个) |
5x可编程指示灯(底板3个,核心板2个) |
|
5x可编程指示灯(底板3个,核心板2个) |
|
KEY |
1x 系统复位按键 |
3x可编程输入按键(含1个非屏蔽中ζ 断按键) |
|
3x可编程输入按键 |
|
JTAG |
1x 14pin TI Rev B JTAG接口,间距2.54mm |
1x 14pin FPGA JTAG接口,间距2.0mm |
|
LCD |
1x LCD触摸屏接口 |
BOOT SET |
1x 5bit启动方式选择拨码开关 |
SD |
1x Micro SD卡接口 |
RTC |
1x CR2032,3V可充电RTC |
SATA |
1x 7pin SATA硬盘接口 |
Ethernet |
1x RJ45以太网口,10/100M自适应 |
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,绿色端子(RS485和RS232复用);1 X 调试串口,Micro USB接口 |
Spartan-6端:1x RS232串口,DB9接口 |
|
SWITCH |
1x电源拨码开关 |
POWER |
1x12V 2A直流输入DC417电源接口,外径4.4mm,内径1.65mm |
2x 2pin白色端♀子座,间距2.54mm,提供3.3V和5V电源 |
备注:SOM-TL138F、SOM-TL1808F、SOM-TL6748F核心板在硬件上pin to pin兼容。
表 2实验拓展板硬件参数
ADC |
ADI AD7606,8通道,16bit,200K采样率,量程范围±5V或±10V |
DAC |
TI TL5615,单通道,10bit,1.21MHz更新速率,量程范围0~5V |
KEY |
1x 4*4矩阵按键 |
MOTOR |
2x直流电机,带霍尔传感器测速功能 |
1x五线四』相步进电机 |
|
BUZZER |
1x无源蜂鸣器 |
Camera |
OV2640,CMOS摄像头,200万像素 |
表 3仿真器特性
型号 |
XDS100V2 |
调试功能 |
连接/断开,读/写内存,读取寄存器,加载程序,运行、停止步骤,支持断点调试,实时模式 |
JTAG复位 |
支持 |
ETB(Embedded Trace Buffer) |
支持 |
目标电缆断开检测 |
支持 |
目标芯片掉电检测 |
支持 |
USB 2.0高速(480Mbit/s) |
支持 |
20pin/14pin JTAG接口 |
支持 |
1.8V与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信号源特性
屏幕分辨率 |
240*400 |
|
操控方式 |
可触摸彩色液晶屏 |
|
波形特性 |
标准波形 |
正弦波,方波,三角波,升锯齿,降锯齿,SINC,噪声,升指数,降指数,正全波,负全波,正半波,负半波,高斯函数,直流 |
采样率 |
80MS/s |
|
垂直分辨率 |
14bit |
|
任意波点数□ |
2~32K |
|
内置存储 |
128M |
|
频率特性 |
输出范围 |
正弦波为1mHz~10MHz,方波为1mHz~10MHz,其他为1mHz~1MHz |
分辨率 |
1mHz |
|
精度 |
50ppm |
|
电压特性 |
输出范围 |
10mVpp~10Vpp |
分辨率 |
12bit |
|
准确度 |
设定值8% |
|
偏置范围 |
|
|
幅度平坦度 |
优于0.3dB |
|
方波特性 |
方波↘占空比 |
1mHz~1MHz为0.1%~99.9%;1MHz~10MHz为固定50% |
上升/下降沿 |
<20ns |
|
过冲 |
<5% |
|
其他特性 |
输出阻抗 |
50欧姆 |
斜波对称度 |
0.1%~99.9% |
|
同步信号 |
4.8V~5.2V,TTL电平 |
|
电源需求 |
直流4.75V~5.25V,<400mA |
|
显示特性 |
3寸 |
|
尺寸 |
116mm*76mm*26mm(长宽高) |
|
重量 |
180g |
软件参数
表 5
ARM端软件支持 |
裸机、Linux操作系统(Linux-3.3、Linux-2.6.37、Linux-2.6.33) |
|
DSP端软件支持 |
裸机、SYS/BIOS操作系统 |
|
CCS版本号 |
CCS5.5 |
|
图形界面开发工具 |
Qt |
|
双核通信组件支①持 |
SysLink、DSPLINK |
|
软件开发套件提供 |
MCSDK、DVSDK |
|
ISE版本号 |
ISE 14.7 |
|
Linux驱动支持 |
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 |
提供了大量的开发资料,包含视频教程、中文数据手册,创造了DSP+ARM+FPGA平台开发的新局面,已成为DSP+ARM+FPGA开发者的重要合作企业。
教学资源
(1)提供视频教程3套:《TMS320C6748 DSP教程》、《SYS/BIOS系统开发入门》、《OMAP-L138 DSP+ARM双核通信教程》;
(2)提供完整的实验代码,以及适合教学的《教学实验指导手册》,目录详见附录A,教学实验主要包括:
ØARM实验环境搭建与Linux开发基础
Ø系统移植开发实验
ØLinux设备驱动程序开发实验
Ø基于CCS的ARM基础外设实验
ØLinux Qt图形界面开发入门实验
ØDSP实验环境搭建与CCS开发基础
ØDSP基础外设实验
Ø语音类实验
ØDSP算法实验
Ø图像类实验
Ø视频类实验
Ø综合类实验
ØFPGA实验环境搭建与ISE开发基础
ØFPGA基础外设实验
ØDSP与FPGA双〖核通信实验
ØARM与DSP双核通信实验
ØDSP与FPGA双核通信实验
ØARM、DSP与FPGA三核通信实验
图 13视频教程
工程资源
(1)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;
(2)提供系统烧写镜像、内核驱动源码、文件系统源码;
(3)提供完整的平台开发包、入门教程,节省卐软件整理时间,上手容易;
(4)提供丰富的入门教程、开发案例,含OMAP-L138与FPGA通信例程;
(5)提供详细的DSP+ARM双核通信教程,完美解决双核开发瓶颈;
(6)提供基于Qt的图形界面开发教程;
(7)提供丰富的Demo程序,部分开发例程详见附录B,开发例程主要包括:
Ø基于ARM端的裸机开发例程
Ø基于ARM端的Linux开发例程
Ø基于DSP端的裸机开发例程
Ø基于DSP端的SYS/BIOS开发例程
Ø基于SYSLINK的双核开发例程
Ø基于DSPLINK的双核开发例程
Ø基于TL_IPC的双核开发例程
Ø基于PRU的汇编开发例程
Ø基于FPGA端的开发例程
核心板工作环境
表 6
环境参数 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
商业级温度 |
0°C |
/ |
70°C |
工业级温度 |
-40°C |
/ |
85°C |
工作电压 |
/ |
5V |
/ |
实验主板功耗测试
表 7
类别 |
典型值电压 |
典型值电流 |
典型值功耗 |
核心板 |
3.3V |
116mA |
0.38W |
整板 |
12.01V |
150mA |
1.80W |
备注:功耗测试基于TL138/6748/1808F-EVM开发板进行。
表 8
名称 |
长 |
宽 |
高 |
实︽验箱箱体 |
480mm |
350mm |
175mm |
实验主板 |
165mm |
110mm |
/ |
实验拓展板 |
180mm |
130mm |
/ |
图 14高低温测试认证
表 9
名称 |
数量 |
TL138F-TEB实验主板 |
1块 |
TL138F-TEB实验拓展板 |
1块 |
信号源 |
1个 |
TL-XDS100V2仿真器 |
1个 |
DLC9LPFPGA下载器 |
1个 |
12V 2A电源适配器 |
1个 |
实验箱资料光盘 |
1套 |
7寸LCD触摸屏 |
1个 |
SD卡 |
1个 |
SD卡读卡器 |
1个 |
RS232交叉串口母母线 |
1条 |
USB转RS232串口线 |
1条 |
MicroUSB线 |
1条 |
50pin软排线 |
2根 |
直连网线 |
1根 |
MicroOTG转接线 |
1条 |
(1)协助底板设计和测试,减少硬件设计失误;
(2)协助解决按照用户手册操作出现的异常问题;
(3)协助产品故障判定;
(4)协助正确编译与运行所提供的源代码;
(5)协助进行产品二次开发;
(6)提供长期的售后服务。
l主板定制设计
l核心板定制设计
l嵌入式软件开发
l项目合作开发
l技术培训
表 10ARM教学实验
ARM实验环境搭建与Linux开发基础 |
安装虚拟机与Ubuntu操作系统 |
建立交叉编译环境 |
|
设置共享目录或Samba共享工具 |
|
系统移植开发实验 |
U-Boot移植基础实验 |
Linux内核移植基础实验 |
|
根文件系统移植基础实验 |
|
Linux设备驱动程序开发实验 |
LED设备驱动程序开发实验 |
按键设备驱动程序开发实验 |
|
设备驱动模块静态编译进内核 |
|
基于CCS的ARM基础外设实验 |
LED灯①控制及寄存器配置实验 |
按键与4x4键盘输入控制实验(按键中断输入) |
|
LCD触摸屏触控与图片显示实验 |
|
UART串口收发①实验(查询与中断方式) |
|
高精度脉冲宽度调制器PWM输出测试实验 |
|
定时器/计数器控制实验 |
|
看门狗功能测试实验 |
|
模数转换(A/D)测试实验 |
|
数模转换(D/A)测试实验 |
|
Linux Qt图形界面开发入门实验 |
搭建Qt开发环境 |
helloworld Qt程序开发 |
|
LED Qt程序开发 |
|
按键Qt程序开发 |
|
添加MatrixGui用户界面启动项 |
表 11DSP教学实验
DSP实验环境搭建与CCS开发基础 |
安装CCS与串口调试工具 |
CCS开发入门 |
|
基于CCS仿真调试、程序加载与烧写 |
|
CCS工程新建、编译和导入 |
|
编写基于C语言的DSP程序 |
|
编写基于汇编语言的DSP程序 |
|
基于C和汇编语言的混合编程 |
|
DSP基础外设实验 |
LED灯控制及寄存器配置实验 |
按键与4x4键盘输入控制实验(按键中断输入) |
|
LCD触摸屏触控与图片显示实验 |
|
UART串口收发实验(查询与中断方式) |
|
GPIO 方波测试实验(模拟PWM) |
|
定时器/计数器控制实验 |
|
看门狗功能测试实验 |
|
模数转换(A/D)测试实验 |
|
数模转换(D/A)测试实验 |
|
直流电机控制实验 |
|
步进电机控制实验 |
|
USB OTG接口功能测试实验 |
|
网络通讯实验 |
|
语音类实验 |
音频采集与播放测试实验 |
MP3音频解码实验 |
|
AAC音频编解码实验 |
|
G711A音频编解码实验 |
|
DSP算法实验 |
有限冲激响应滤波器(FIR)算法 |
无限冲激响应滤波器(IIR)算法 |
|
快速傅立⌒叶变换(FFT)算法 |
|
矩阵(Matrix)运算 |
|
图像类实验 |
图像旋转 |
图像缩放 |
|
灰度图像直方图 |
|
直方图均衡化 |
|
图像反色 |
|
边缘检测 |
|
灰度图像二值化 |
|
灰度图像线性变换 |
|
RGB24图像灰度转换 |
|
图像离散余弦变换 |
|
视频类实验 |
数字、字母与文字识别 |
二维码扫描识别 |
|
CMOS摄像头图像采集实验 |
|
H264编码实验 |
|
综合类实验 |
人脸识别追∑ 踪实验 |
网络摄像头的采集与显示 |
表 12FPGA教学实验
FPGA实验环境搭建与ISE开发基础
|
安装ISE集成开发环境工具 |
ISE工程新建和程序编写 |
|
基于ISE仿真调试、程序加载与烧写开发入门 |
|
FPGA基础外设实验 |
LED灯控制实验 |
按键与4x4键盘输入控制实验 |
|
I2C测试实验 |
|
UART串口收发实验 |
|
高精度脉冲宽度调制器PWM输出测试实验(蜂鸣器) |
|
模数转换(A/D)测试实验 |
|
数模转换(D/A)测试实验 |
|
直流电机控制实验 |
|
步进电机控制实验 |
表 13核间通信教学实验
ARM与DSP双核通信实验 |
搭建MCSDK双核开发环境 |
SysLink双核工程建立与调试 |
|
ARM和DSP数据共享 |
|
Helloworld双核例程 |
|
ARM通过DSP控制Led |
|
灰度BMP图像旋转功能 |
|
DSP与FPGA双核通信实验 |
uPP通信测试♂实验 |
EMIF通信测试实验 |
|
伺服电机控制实验 |
|
摄像头图像采集显示实验 |
|
ARM、DSP与FPGA三核通信实验 |
打印AD采集的数据 |
保存AD采集的数据 |
|
LCD屏幕显示AD采集波形 |
|
网络远程控制AD采集及PC端波形显示 |
表 14
基于ARM端的裸机开发例程 |
|
例程 |
功能 |
GPIO_LED |
GPIO输出(LED灯) |
GPIO_KEY |
GPIO输入(按键中断) |
GPIO_KEY_EDMA |
按键触发EDMA事件 |
TIME |
定时器 |
TIMER_Dual_32-bit_Chained |
关联32-bit模式定时器/计数器 |
TIMER_Dual_32-bit_UnChained |
独立32-bit模式定时器/计数器 |
TIMER_Dual_32-bit_UnChained_4-bit_Prescaler |
独立32-bit模式/额外4-bit分频定时器/计数器 |
UART0_INT |
UART0串口中ぷ断收发 |
UART1_POLL |
UART1串口查询收发 |
UART2_INT |
UART2串口中断收发 |
RS485 |
RS485串口查询收发 |
TL_MULTUART_INT |
多串口模块(查询方式) |
TL_MULTUART_POLL |
多串口模块(中断方式) |
IIC_EEPROM |
IIC EEPROM读写 |
SPI_FLASH |
SPI FLASH读写 |
SPI_DAC_AD5724 |
4通道DAC模块(模拟SPI总线) |
SPI_DAC_AD5724v2 |
4通道DAC模块(SPI总线) |
WatchDog |
看门狗 |
PWM |
高精度脉冲宽度调制器PWM输出 |
ECAP_APWM |
增强型捕获模块ECAP辅助输出 |
PWM_ECAP |
增强型捕获模块ECAP捕获 |
RTC |
RTC时钟 |
LCD |
LCD显示 |
VGA |
VGA显示 |
LCD_TOUCH |
7寸触摸屏 |
AUDIO_LINE_OUT |
Line Out音频输出 |
AUDIO_MIC_IN |
Mic In音频输入 |
AUDIO_LINE_IN |
Line In音频输入 |
VPIF_OV2640 |
VPIF总线CMOS摄像头数据采集 |
NandFlash |
NAND FLASH读写测试 |
EMIF_AD7606 |
EMIFA总线8通道并口AD数据采集 |
EMIF_AD7606v2 |
EMIFA总线8通道并口AD数据采集 |
EMIF_FPGA |
EMIFA总线FPGA读写测试 |
EMIF_FPGA_DMA |
EMIFA总线FPGA读写测试(经过EDMA优化) |
EDMA3 |
EDMA3一维数据传输 |
EDMA3_TRANSPOSE |
EDMA3二维数据传输 |
uPP_B_TO_A |
uPP总线FPGA读写测试 |
表 15
基于DSP端的裸机开发例程 |
|
例程 |
功能 |
表 16
基于DSP端的SYS/BIOS开发例程 |
|
例程 |
功能 |
GPIO_LED |
任务 |
GPIO_LED_CLOCK |
时钟 |
GPIO_LED_MUTEX |
抢占式多任务 |
GPIO_LED_STATIC |
静态创建任务 |
Timer |
定时器(通用) |
Timer_C674x |
定时器(专用) |
Timer_C674x_Runtime |
定时器(动态创建) |
Timer_C674x_Runtime_Reload |
定时器(动态创建、更改定时周期) |
HWI_C674x |
硬件中断(HWI 设备专用组件) |
HWI_C674x_Hook |
硬件中断(HWI 挂钩函数) |
HWI_C674x_Nest |
硬件中断(HWI中断嵌套) |
HWI_Runtime |
硬件中断(HWI) |
HWI_Runtime_Post_SWI |
硬件中断(HWI发布软件中断) |
HWI_Runtime_Post_Task |
硬件中断(HWI触发任务) |
SWI |
软件中断(静态配置) |
SWI_Runtime |
软件中断(SWI) |
SWI_Runtime_Post_Conditionally_andn |
软件中断(有条件触发ANDN) |
SWI_Runtime_Post_Conditionally_dec |
软件中断(有条件触发DEC) |
SWI_Runtime_Post_Unconditionally_or |
软件中断(无条件触发▲OR) |
MEMORY |
内存分配 |
MMCSD |
SD卡RAW模式 |
MMCSD_FatFs |
SD卡FAT文件系统 |
UART1 |
UART1串口查询收发 |
UART2 |
UART2串口查询收发 |
AUDIO_LINE_IN |
Line In音频输入 |
AUDIO_LINE_OUT |
Line Out音频输出 |
LCD_TOUCH |
触摸屏 |
TCP_Clien |
TCP客户端 |
TCP |
TCP服务器 |
UDP |
UDP通信 |
TCP_Benchmark |
TCP发送/接收速度测试 |
Telnet |
Telnet协议 |
Telnet |
TFTP协议 |
WebServer |
网络Web服务器 |
WebServer_RMII |
网络Web服务器(使用RMII接口) |
MJPEG_Streamer |
IP Camera网络摄像头 |
Raw Socket |
以太网数据链路层通信 |
EDMA3 |
EDMA3一维数据传输 |
McBSP_LoopBack——McBSP 内部回环测试 |
McBSP内部回环测试 |
McBSP——McBSP外部回环测试 |
McBSP外部回环测试 |
表 17
基于SYSLINK的双核开发例程 |
|
例程 |
功能 |
ad7606_dsp |
ad7606 DSP采样方式 |
ad7606_arm |
ad7606 ARM采样方式 |
flash_led |
led状态控制(不带QT界面) |
led_switch |
button按键控制led状态(不带QT界面) |
Led |
led状态控制 |
Button |
button按键状态监听 |
button _led |
button按键状态监听与led状态控制 |
resource_sync |
ARM和DSP操作同步 |
value_shared |
ARM和DSP数据共享 |
ImageRotate |
图像旋转 |
efficient_fft |
高效FFT运算 |
mp3_decoder |
MP3解码 |
Umsg |
ARM与DSP消息传递 |
face_detect |
人脸识别 |
tl-helloworld-uart2 |
helloworld双核例程解析 |
tl-notify-latency-test |
SYSLINK notify延迟测试 |
tl-messageq-latency-test |
SYSLINK messageQ延迟测试 |
tl-listmp-latency-test |
SYSLINK listmp延迟测试 |
tl-mcasp-only-dsp |
双核音频测试 |
tl-upp-saver |
uPP的回环数据传输 |
表 18
基于TL_IPC的双核开发例程 |
|
例程 |
功能 |
trigger_arm |
DSP触发ARM中断 |
shared_memory |
共享内存 |
Led |
led状态控制 |
Button |
button按键状态监听 |
Fft |
高效FFT运算 |
表 19
基于PRU的汇编开发例程 |
|
例程 |
功能 |
PRU_GPIO_LED |
PRU控制GPIO输出 |
PRU_GPIO_KEY |
PRU控制GPIO输入 |
PRU_TL5724_DAC |
PRU驱动DAC输出测试 |
PRU_TL7606_ADC |
PRU触发ADC采集模拟量 |
PRU_TL8568_ADC |
PRU触发ADC采集模拟量 |
PRU_uPP_B_TO_A |
PRU控制uPP传输数据 |
表 20
基于FPGA端的开发例程 |
|
例程 |
功能 |
LED测试 |
|
按键测试 |
|
IIC测试 |
|
打印数据、保存数据、LCD波形显示、PC端显示 |