基于TI AM5728 DSP + ARM的工業(yè)控制、邊緣計(jì)算和機(jī)器視覺評(píng)估板

1 開發(fā)套件簡(jiǎn)介

基于 TI AM5728 浮點(diǎn)雙 DSP C66x +雙 ARM Cortex-A15 工業(yè)控制及高性能音視頻處理器；

多核異構(gòu) CPU，集成雙核 Cortex-A15、雙核 C66x 浮點(diǎn) DSP、雙核 PRU-ICSS、雙核 Cortex-M4 IPU、雙核 GPU 等處理單元，支持 OpenCL、OpenMP、SysLink IPC 多核開發(fā)；

強(qiáng)勁的視頻編解碼能力，支持 1 路 1080P60 或 2 路 720P60 或 4 路 720P30 視頻硬件編解碼，支持 H.265 視頻軟解碼；

支持高達(dá) 1 路 1080P60 全高清視頻輸入和 1 路 LCD + 1 路 HDMI 1.4a 輸出；

雙核 PRU-ICSS 工業(yè)實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)，支持 EtherCAT、EtherNet/IP、PROFIBUS 等工業(yè)協(xié)議；

高性能 GPU，雙核 SGX544 3D 加速器和 GC320 2D 圖形加速引擎，支持 OpenGL ES2.0；

外設(shè)接口豐富，集成雙千兆網(wǎng)、PCIe、GPMC、USB 2.0、UART、SPI、QSPI、SATA 2.0、I2C、DCAN 等工業(yè)控制總線和接口，支持極速接口 USB 3.0；

開發(fā)板引出 V-PORT 視頻接口，可以靈活接入視頻輸入模塊；

體積極小，大小僅5mm*60.5mm；

工業(yè)級(jí)精密 B2B 連接器，0.5mm 間距，穩(wěn)定，易插拔，防反插，關(guān)鍵大數(shù)據(jù)接口使用高速連接器，保證信號(hào)完整性。

XM5728-IDK-V3是一款深圳信邁基于 TI AM5728（浮點(diǎn)雙 DSP C66x +雙 ARM Cortex-A15）XM5728-SOM核心板設(shè)計(jì)的開發(fā)板，它為用戶提供了XM5728-SOM核心板的測(cè)試平臺(tái)，用于快速評(píng)估 XM5728-SOM 核心板的整體性能。

XM5728-IDK-V3底板采用沉金無鉛工藝的 4 層板設(shè)計(jì)，不僅為客戶提供豐富的 AM5728入門教程，還協(xié)助客戶進(jìn)行底板的開發(fā)，提供長(zhǎng)期、全面的技術(shù)支持，幫助客戶以最快的速度進(jìn)行產(chǎn)品的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速上市。不僅提供豐富的 Demo 程序，還提供 DSP+ARM 多核通信開發(fā)教程，全面的技術(shù)支持，協(xié)助用戶進(jìn)行底板設(shè)計(jì)和調(diào)試以及 DSP+ARM 軟件開發(fā)。

圖1開發(fā)套件圖

2 典型運(yùn)用領(lǐng)域

工業(yè) PC&HMI

工業(yè)機(jī)器人

機(jī)器視覺

醫(yī)療影像

電力自動(dòng)化

EtherCAT 主/從控制器

工業(yè)多協(xié)議智能網(wǎng)關(guān)

高端數(shù)控系統(tǒng)

電力巡檢機(jī)器人/AGV物流小車

3 軟硬件參數(shù)

硬件框圖

表1

SoC/CPU

TI AM5728，浮點(diǎn)雙?DSP C66x?@750MHz?+雙?ARM Cortex-A15@1.5GHz

2 x IPU (Imaging Processing Unit) 用于圖像加速，每個(gè)IPU是由兩個(gè)ARM Coretex-M4組成，共4個(gè)ARM Coretex-M4

2 x PRU-ICSS，每個(gè)PRU-ICSS包含一對(duì)PRU (Programming Real-time Unit)，共4個(gè)IPU，支持ETHERCAT等實(shí)時(shí)工業(yè)總線協(xié)議

1 x IVA-HD Video codec，支持一路1080P 60fps H.264視頻硬件編解碼

2 x SGX544 GPU 3D圖形加速器

1 x GC320 2D圖形加速器

On-Chip?L2 Cache

ARM Cortex-A15：1MByte

C66x：288KByte

On-Chip L3 RAM

2.5MByte

ROM

4/8GByte eMMC

RAM

1/2GByte DDR3

Temperature Sensor

1x TMP102AIDRLT

B2B Connector

2x 100pin 公座?B2B，2x 100pin 母座?B2B，間距?0.5mm，合高?5.0mm，共 400pin

IO?EXTENSION

2x 簡(jiǎn)易牛角座（2x 25pin 規(guī)格），間距?2.54mm，包含?GPMC、SPI、I2C、PWM、TIMER、UART、eQEP、eCAP 等拓展信號(hào)

KEY

1x冷復(fù)位按鍵

1x熱復(fù)位按鍵

3x可編程輸入按鍵（含1個(gè)非屏蔽中斷按鍵）

JTAG

1x14pin TI Rev B JTAG 接口，間距?2.54mm

DISPLAY（可選模塊）

1x?7寸電容屏，40pin FP母座，間距0.5mm

BOOT SET

1x5bit 啟動(dòng)方式撥碼開關(guān)

SD

1x?Micro SD 接口

RTC

1x CR1220，3V77-LOIH

Ethernet

2x RGMI，RJ45 接口，10/100/1000M 自適應(yīng)

2x PRU MII，RJ45 接口，10/100M 自適應(yīng)，支持ETHERCAT等工業(yè)總線協(xié)議

USB

2x USB 2.0 接口

1x USB 3.0 接口

CAN

1x 3pin 3.81mm 鳳凰端子

PROFIBUS

1x 3pin 3.81mm鳳凰端子

UART

1x UART0轉(zhuǎn)Micro USB 接口，全雙工模式

1x RS232 串口（UART1），全雙工模式

1x RS485 串口（復(fù)用?UART1），半雙工模式

PCIe

1x?PCIe Gen2，單端口雙通道，每通道最高通信速率?5GBaud

SATA

1x 7pin SATA 硬盤接口

HDMI OUT

1x HDMI 1.4a 接口

Camera Module（可選模塊）

1x?VIP?攝像頭并行接口

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)）

FAN

1x3pin 5V 風(fēng)扇插座

POWER

1x?12V 2A 直流輸入?DC417 電源接口，外徑?4.0mm，內(nèi)徑?1.7mm

3軟件參數(shù)

表 2

ARM 端軟件支持

Linux-4.4.19，RT-Linux-4.4.19，TI-RTOS

DSP 端軟件支持

TI-RTOS

CCS 版本號(hào)

CCS7.0

圖形界面開發(fā)工具

Qt

雙核通信組件支持

IPC核間通信

軟件開發(fā)套件提供

Processor-SDK Linux、Processor-SDK RT-Linux、Processor-SDK TI-RTOS

Linux 驅(qū)動(dòng)支持

Camera

DDR3

PCIe/PCIe 2.0

eMMC

MMC/SD

USB 2.0/USB 3.0

LED

BUTTON

RS232

RS485

HDMI OUT

DCAN

SATA

RTC

PROFIBUS

7?inch?Touch Screen LCD(Res)

SPI

AUDIO

UART

JTAG

EMCRYDTIC

TEMPERATURE SENSOR

KBD

HDQ

NMI

SYS INT

eCAP

I2C

4 硬件參數(shù)

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，以及豐富的 Demo程序；

提供完整的平臺(tái)開發(fā)包、入門教程，節(jié)省軟件整理時(shí)間，上手容易；

提供詳細(xì)的 DSP+ARM多核通信教程，完美解決多核開發(fā)瓶頸；

提供基于 Qt的圖形界面開發(fā)教程。

開發(fā)例程主要包括：

基于 ARM端的 Linux、RT-Linux?開發(fā)例程

基于 TI-RTOS的 ARM、DSP、PRU、IPU?的開發(fā)例程

基于 OpenCL、OpenMP、Syslink IPC的多核開發(fā)例程

基于 OpenCV的圖像開發(fā)例程

基于 Qt的入門開發(fā)例程

基于 TI-RTOS和 RT-Linux?的 EtherCAT?開發(fā)例程

視頻采集和編解碼例程

5 電氣特性

核心板工作環(huán)境

表 3

環(huán)境參數(shù)

最小值

典型值電流

典型值功耗

工業(yè)級(jí)溫度

-40°C

/

85°C

工作電壓

/

5V

/

功耗測(cè)試

表 4

類別

典型值電壓

典型值電流

典型值功耗

核心板

4.82V

548mA

3.64W

整板

11.85V

755mA

6.49W

備注：功耗測(cè)試基于深圳信邁XM5728-IDK-V3開發(fā)板進(jìn)行。

6 ?機(jī)械尺寸圖

表 5

開發(fā)板

核心板

PCB 尺寸

236mm*125.5mm

86.5mm*60.5mm

安裝孔數(shù)量

14 個(gè)

6 個(gè)

圖 12?核心板機(jī)械尺寸圖

9?技術(shù)支持

（1）協(xié)助底板設(shè)計(jì)和測(cè)試，減少硬件設(shè)計(jì)失誤；

（2）協(xié)助解決按照用戶手冊(cè)操作出現(xiàn)的異常問題；

（3）協(xié)助產(chǎn)品故障判定；

（4）協(xié)助正確編譯與運(yùn)行所提供的源代碼；

（5）協(xié)助進(jìn)行產(chǎn)品二次開發(fā)；

（6）提供長(zhǎng)期的售后服務(wù)。

10?增值服務(wù)

主板定制設(shè)計(jì)

核心板定制設(shè)計(jì)

嵌入式軟件開發(fā)

項(xiàng)目合作開發(fā)

附錄 A?開發(fā)例程

表7

視頻采集與編碼例程

例程

功能

RTSP_Server_Launch

H.264 編碼視頻流?RTSP 服務(wù)器

TVP5158

D1 視頻采集

RTSP Client

網(wǎng)絡(luò)攝像頭采集顯示和保存為 MP4

jpegenc

JPEG 編碼

ADV7611

ADV7611 HDMI 采集

TVP7002

VGA 視頻采集

TW2867

D1 視頻采集

rtsp_dec_a15gray_enc_save

網(wǎng)絡(luò)攝像頭采集顯示和保存為 H264

多路 RTSP

多路 RTSP?解碼顯示

基于 CCS?的 RTOS?開發(fā)例程

例程

功能

LED

ARM/DSP/M4 對(duì)?LED 控制

EMAC

ARM/DSP 對(duì)兩個(gè)網(wǎng)口數(shù)據(jù)收發(fā)測(cè)試

I2C

ARM/DSP/M4 讀取溫度值

MMCSD

ARM/DSP 對(duì)?SD 卡進(jìn)行文件管理

SPI

ARM/DSP/M4 對(duì)?SP 總線讀寫操作

UART

ARM/DSP/M4 對(duì)?UART 讀寫操作

USB

ARM 對(duì)?U 盤文件進(jìn)行管理

PRU

DSP 和?PRU 直接產(chǎn)生中斷事件

PRU 開發(fā)例程

例程

功能

PRU_Led_Blink

PRU 點(diǎn)亮流水燈

PRU_Button

PRU 實(shí)現(xiàn)按鍵控制

Qt 開發(fā)例程

例程

功能

HelloWorld

Qt 入門例程

OpenCL 開發(fā)例程

例程

功能

vecadd

向量相加

vecadd_openmp

使用 OpenMP?并行進(jìn)行向量相加

float_compute

分別在 ARM?和 DSP?端進(jìn)行浮點(diǎn)計(jì)算

dsplib_fft

FFT 運(yùn)算

monte_carlo

蒙特卡洛法運(yùn)算

OpenMP 開發(fā)例程

例程

功能

dspheap

在 DSP?上創(chuàng)建和使用堆

vecadd

向量的并行相加

vecadd_complex

復(fù)數(shù)向量的并行相加

其他

包含在 SDK

OpenCV 開發(fā)例程

例程

功能

TI 官方綜合例程

OpenCV+OpenCL+OpenGL運(yùn)用

Sobel

邊緣檢測(cè)算法

Canny

邊緣檢測(cè)算法

VideoCapture

圖像采集

IPC 開發(fā)例程

例程

功能

ex02_messageq

核間傳遞數(shù)據(jù)的消息

ex12_mmrpc

使用 MmRcp?模塊調(diào)用遠(yuǎn)程函數(shù)

ex41_forwardmsg

核間傳遞消息

ex68_power

接收消息關(guān)閉

MessageQApp

測(cè)試 MessageQApp?組件

共享內(nèi)存

DSP 與?ARM 共享內(nèi)存

其他

包含在 SDK

EtherCAT開發(fā)例程

例程

功能

基于 RT-Linux?的 EtherCAT?開發(fā)例程手冊(cè)

基于 RTOS?的 EtherCAT?開發(fā)例程手冊(cè)

FPGA加速云服務(wù)器 智能邊緣平臺(tái) IEF IoT邊緣 IoTEdge

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