Обзор аппаратного обеспечения высокопроизводительной макетной платы Pingtouge BeagleV-Ahead TH1520 RISC-V
Обзор аппаратного обеспечения высокопроизводительной макетной платы Pingtouge BeagleV-Ahead TH1520 RISC-V

Объяснение распаковки оборудования BeagleV-Ahead

Введение в распаковку BeagleV-Ahead

Мы очень благодарны китайской компании Hangzhou Pingtouge Semiconductor Priority Company и сообществу Beagle за предоставление нам первой в мире высокопроизводительной платы разработки TH1520 RISC-V SBC BeagleV-Ahead. Мы сосредоточимся на внешнем виде платы разработки. функциональные интерфейсы платы и первый опыт запуска системы. Демонстрация использования системных функций, обновление различных образов системы, компиляция SDK для создания собственной системы и проведение пошаговых оценочных демонстраций от аппаратного обеспечения до программного обеспечения SDK.

Плата разработки BeagleV AHead представляет собой одноплатный компьютер (SBC) RISC-V с открытым исходным кодом семейства Beagle, в котором в качестве основного элемента управления используется TH1520 компании Pingtouge Semiconductor. Она очень подходит для разработчиков RISC-V в сообществе открытого исходного кода. BeagleV AHead унаследовал единый язык дизайна разрабатываемой версии Beagle и принял форм-фактор BeagleBone Black. Он имеет те же интерфейсы расширения P8 и P9, что и BeagleBone Black, поэтому поддерживает объединение существующих плат расширения BeagleBone для расширения своих функций. Хотя BeagleV Ahead использует мощный четырехъядерный процессор RISC-V, это действительно доступная портативная «карманная плата для разработки» RISC-V, подходящая для всех, кто хочет участвовать в разработке RISC-V. Он особенно удобен для разработчика, который часто путешествует по делам. Вы можете вынуть его и подключить к USB в любое время и в любом месте (интерфейс питания 5В можно подключить через USB-переходник, а последовательный порт можно подключить через USB к UART). ).

BeagleV-Ahead
  • Упаковка после получения макетной платы — вид спереди
  • Вид сбоку на макетную плату после ее получения
  • Плата разработки BeagleV-Ahead, вид сзади

Краткое описание: Внешняя упаковка относительно проста, но общий дизайн коробки содержит все содержимое макетной платы, что можно рассматривать как полное представление упаковки продукта. На лицевой стороне находится фотография платы разработки + название платы и предложение «Включение будущего открытого исходного кода» (в переводе означает «открытие будущего открытого исходного кода»). Используется классическая доска для собак черного и оранжевого цвета + логотип. на лицевой и боковой стороне, чтобы еще раз подчеркнуть официальную информацию. На обратной стороне указана страна производства платы разработки и различные знаки сертификации оборудования. Здесь мы видим, что BeagleV-Ahead — это OEM, произведенный Seeed в Китае. Обратная сторона относительно проста: на ней находится только штрих-код продукта и предупреждение. Этот продукт может подвергнуть вас воздействию химических веществ, включая формальдегид, который, как известно в штате Калифорния, вызывает рак, и толуол, который, как известно в штате Калифорния, вызывает рак. врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной функции. Для получения дополнительной информации посетите сайт www.P65Warnings.ca.gov (приблизительно это означает: Этот продукт может подвергнуть вас воздействию химических веществ, включая формальдегид (в штате Калифорния известно, что он вызывает рак) и толуол (в штате Калифорния известно, что он вызывает врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной функции). Для получения дополнительной информации посетите сайт www.P65Warnings .ca. .gov)

Распаковка BeagleV
  • В коробке есть карточка быстрого использования, в которой объясняется, что если вам нужно быстро начать ее использовать, посетите beaglev-ahead.org/quick. Однако после того, как я ее посетил, я обнаружил, что эта страница все еще пуста. что он не готов к выпуску. Жду релиза, позже представлю со скриншотами.
  • Еще подарил один Микро Б USB 3.0 Адаптер OTG (в основном используется для подключения и поддержки распространенных на рынке USB-устройств, таких как U-диски) USB-мышь USB-клавиатура и т. д.). Однако следует отметить, что интерфейс MicroB здесь отличается от обычного интерфейса Micro USB телефонов Android, представленных на рынке.
  • И антенна IPEX 2,4 ГГц/5 ГГц (но ее необходимо устанавливать вручную).

Знакомство с аппаратным обеспечением BeagleV-Ahead

BeagleV-Ahead обратное введение
SOC-TH1520

Pingtouge TH1520 Soc — это процессор AI с низким энергопотреблением, высокой производительностью, высоким уровнем безопасности, мультимодальным восприятием и возможностями мультимедийной точки доступа. Его можно использовать для периферийных устройств AI, таких как универсальная машина для видеоконференций, доступ к распознаванию лиц. контроль, медицинская визуализация и т. д. Сценарии компьютерных приложений. Основанный на многоядерной гетерогенной архитектуре, он объединяет четырехъядерный процессор C910 и одноядерный процессор C906 с архитектурой инструкций RISC-V и включает в себя несколько мощных механизмов аппаратного ускорения. Он оснащен NPU с вычислительной мощностью 4TOPS@int8 для искусственного интеллекта. предоставлять высокопроизводительные приложения с оптимизированной производительностью. Он поддерживает двухканальные интерфейсы внешней памяти, поддерживает LPDDR4/LPDDR4X, обеспечивает максимальную пропускную способность хранилища 34 ГБ/с и предоставляет периферийные интерфейсы для удовлетворения меняющихся приложений.

  • Что касается видео, он поддерживает стандартное кодирование видео H.265/H.264/VP9 с максимальным разрешением 4K при 40 кадрах в секунду, а также поддерживает H.265/H.264/VP9/AVS2 и другое многоформатное декодирование видео. с максимальным разрешением 4K при 75 кадрах в секунду, поддерживает кодек JPEG с максимальным разрешением 32Kx32K.
  • Что касается обработки графики, встроенный 3D-графический процессор полностью совместим с OpenGL ES1.1/2.0/3.0/3.1, OpenCL 1.1/1.2/2.0 и Vulkan 1.1/1.2 и поддерживает механизмы 2D-ускорения и общие ускорители DSP.

На рисунке ниже представлена ​​блок-схема общей внутренней архитектуры чипа, которая позволяет более интуитивно увидеть внутренний состав чипа TH1520.

Далее мы в основном представим параметры основного чипа TH1520.

процессор процессора

RISC-V 64GCV C910*4@2 ГГц поддерживает режим прямого порядка 9–12 уровней глубокой конвейерной архитектуры 3 запуска 8 суперскалярных архитектур выполнения, полностью прозрачная для программного обеспечения, выборка команд по порядку, запуск вне порядка, выход Завершение по порядку и вывод по порядку. Структура кэша уровня 1, кэш уровня 1 Гарвардской структуры и общий кеш уровня 2. Кэш уровня 1 поддерживает протокол когерентности MESI, а кеш уровня 2 поддерживает протокол когерентности MOESI. 64 КБ I кэша и 64 КБ D Кэш-память Четырехъядерный общий кэш L2 объемом 1 МБ поддерживает частный контроллер прерываний CLINT и общедоступный контроллер прерываний PLIC Двухуровневый блок управления памятью TLB, реализующий преобразование виртуальных и реальных адресов и инструкции по управлению памятью Прогнозирование пути к буферу с высоким прогнозированием, технология доступа с низким энергопотреблением, низкое энергопотребление Кэш с коротким циклом. Технология выполнения энергопотребления. Поддерживает функции таймера. TEE и REE. Поддерживает настраиваемую многоядерную структуру отладки с интерфейсом, совместимым с независимым питанием. домен и поддерживает DVFS.

Вычислительный механизм искусственного интеллекта-NPU

Поддерживает универсальную вычислительную мощность NNA 4TOPS@INT8, основная частота 1 ГГц, поддерживает TensorFlow, ONNX, Caffe поддерживает CNN, RNN, DNN и т. д. Поддерживает свертку, активацию, единичные операции (сложение, умножение, максимум, минимум), объединение в пул (минимум), максимум значение, среднее значение), нормализация, деконволюция, сжатие весовых данных без потерь, гибкая поддержка разрядности: гибкая разрядность входных, выходных и промежуточных данных, уменьшение полосы пропускания на 4–16 бит.

Вычислительная система искусственного интеллекта-FCE

Ускоритель функций, поддерживающий алгоритм скалярного произведения. Поддерживает несколько размеров объектов от 128 до 256 с шагом 32. Поддерживает знаковые и беззнаковые INT4/INT8. Поддержка значений функций. предварительная обработка возмущений базовой базы данных и сравнение миллионов лиц в базовой базе данных за 50 мс.

DSP

Поддерживает два независимых ядра DSP с тактовой частотой 1 ГГц, поддерживает 256 MAC-адресов 8x8, поддерживает 16 VFPU одинарной точности, поддерживает статистику гистограммы изображения, 32 КБ инструкций Cache2, 128 КБ данных RAM

Интерфейс Видео VI

1 4-канальный и 2 2-канальных входа MIPI CSI-2, каждая линия поддерживает скорость 2,5 Гбит/с 2 2-канальный MIPI CSI-2 можно объединить в 1 4-канальный вход MIPI CSI-23 можно сопоставить с Поддержка входных форматов RAW6, RAW7, RAW8, RAW10, RAW12. 4-полосный MIPI на 2 интернет-провайдерах или DMA. CSI поддерживает максимум 13 миллионов входных датчиков. 2-полосный MIPI CSI поддерживает максимум 5 миллионов входных датчиков. поддерживает недорогую обработку алгоритма HDR для одного датчика экспозиции.

Видео интерфейс ВО

16-/24-битный цифровой интерфейс RGB, поддержка разрешения до 1080p при 30 кадрах в секунду. 2-канальный 4-полосный выход MIPI DSI, каждая полоса поддерживает интерфейс 2,5 Гбит/sHDMI.* Поддержка HDMI 2.0, обратная совместимость с HDMI 1.4. * Поддержка до 1080p. @120 кадров в секунду, 4Kx2K @60 кадров в секунду * Входная опорная частота от 13,5 МГц до 600 МГц * Максимальная общая пропускная способность 18 Гбит/с * Поддержка 8-канального аудиовыхода * Поддержка CEC (управление бытовой электроникой) * Поддержка HPD (обнаружение горячего подключения) * Поддержка HDCP 1.4

процессор сигналов изображения

Поддержка двух независимых обработок ISP. Поддержка входного сигнала RAW 8–16 бит, поддержка вывода IR 10 бит/YUV420, 8 бит/RGB888. Поддержка шаблона RGB Bayer/RGB IR. Обработка входного сигнала 4x4. Поддержка входного сигнала до 13 М пикселей (обработка 12 М пикселей). Поддержка LSC. и поддержка DPC 3A (AE, AWB, AF), алгоритм поддерживает 2D/3D Снижение шума изображения и повышение резкости изображения поддерживают улучшение цвета, подавление ярких участков, компенсацию задней засветки, гамма-коррекцию и т. д. Поддержка подавления мерцания, поддержка коррекции «рыбий глаз», поддержка HDR и WDR

видео декодер

Поддержка декодирования H.264 BP/MP/HP@level 5.1, максимальное разрешение 4K поддерживает декодирование основного профиля H.265/HEVC @level 5.1, максимальное разрешение 4K поддерживает декодирование профиля VP9 Profile-2, максимальное разрешение 4K поддерживает AVS2.0 Декодирование, максимальное разрешение 4K. Декодирование VP6/7/8/AVS/AVS+/VC1/MPEG4, максимальное 1920x1080. Максимальное разрешение и производительность декодирования — 4K при 75 кадрах в секунду. Он поддерживает многоканальное кодирование и многоканальное декодирование, а также одновременное кодирование и декодирование JPEG.

видеокодер

Поддержка кодирования H.264 BP/MP/HP@level4.2, максимальное разрешение 4K поддерживает кодирование основного профиля H.265/HEVC, максимальное разрешение 4K поддерживает только I-кадр и P-кадр, не поддерживает производительность кодирования B-кадра, Максимум 4K@40 кадров в секунду поддерживает многоканальное кодирование и многоканальное декодирование, а также поддерживает одновременное кодирование и декодирование JPEG.

2D-графический ускоритель

2D-операция с псевдонимами из нескольких источников поддерживает прямоугольную операцию формата YUV/очистку/передачу битовых блоков: 4 пикселя/цикл

блок обработки изображений

Поддерживает API Vulkan 1.1/1.2, OpenCL 1.1/1.2/2.0, OpenGL ES 3.0/3.1/3.2, рендеринг 3D-графики на основе сегментов, поддерживает одновременную обработку нескольких сегментов, программируемую поддержку высококачественного сглаживания и сотрудничество с искусственным интеллектом NNA. Расширенные операции DMA. для снижения нагрузки на основной процессор. Кодирование сжатых текстур. Сжатие данных без потерь. Выполнение прошивки. Выделенный процессор.

дисплейный процессор

Поддерживает двухканальное отображение видео, один канал подключен к интерфейсу HDMI с разрешением 4K при 30 кадрах в секунду, а один канал подключен к интерфейсу MIPI DSI с разрешением 1080p при 60 кадрах в секунду. Двухканальный дисплей поддерживает в общей сложности. 6 слоев наложения. Количество слоев отображения в двухканальном отображении можно гибко настроить. Поддерживает вращение и масштабирование видео. Фильтрация и масштабирование. Вертикальное и горизонтальное масштабирование. Программируемые аппаратные фильтрующие курсоры.

аудиоинтерфейс

Поддерживает 1 8-канальный аудиовход I2S для подключения к внешнему аудиовходу CODEC, до 384 Кбит/с. Поддерживает 3 2-канальных I2S/PCM для подключения к внешнему кодеку или голосовому каналу Bluetooth. Поддерживает 8-канальную док-станцию ​​PDM. внешний DMIC. Поддерживает 8-канальный вход TDM/PCM. Поддерживает 2 SPDIF-IN/OUT, поддерживает частоту дискретизации 32/44,1/48/88,2/96/192 к Гц.

аудиопроцессор

Одноядерный процессор C906 * Основная частота 500~800 МГц * Архитектура инструкций RV64IMA[FD]C[V] * 5-уровневый конвейер выполнения по порядку с одной задачей * Одноуровневая гарвардская структура кэша инструкций и данных, размер 32 КБ, поведение кэша 64B * Блок управления памятью Sv39, реализующий преобразование виртуальных и реальных адресов и управление памятью * Поддержка 128-битного главного интерфейса AXI4.0 * Поддержка встроенных прерываний CLINT и контроллера прерываний PLIC * Настраиваемый блок с плавающей запятой и векторный блок * Блок обработки SIMD128

механизм безопасности

Двухуровневая архитектура безопасности TEE+REE поддерживает алгоритмы шифрования и дешифрования AES/DES/SM4. Максимальная скорость составляет 200 МБ/с. Максимальная скорость составляет 200 МБ/с. Поддержка аппаратного обеспечения. Генератор случайных чисел. Поддержка механизма изоляции. Встроенный датчик безопасной загрузки обеспечивает физическую защиту цепей безопасности.

интерфейс хранилища

Встроенная память: BootROM: 128 КБ, общая SRAM: 1,5 МБ Внешняя память: * Поддерживает 32/64-битные LPDDR4/LPDDR4X, максимальная скорость — 4266 Мбит/с * Интерфейс флэш-памяти SPI NOR/NAND * Интерфейс eMMC5.1, самый высокий Скорость поддерживает интерфейс HS400 * SD 3.0

Периферийный интерфейс

GMAC * Поддерживает 2-канальный Gigabit Ethernet * Поддерживает скорость передачи данных 10/100/1000 Мбит/с Интерфейс RGMII USB Поддерживает один USB 3.0 DRD, который можно использовать в качестве хоста или устройства, совместимого с USB 2.0UART Поддерживает 8-канальный UART * 1 канал с управлением потоком UART, максимальная скорость 4 Мбит/с * 3 канала поддерживают инфракрасный порт UARTI2CISO7816GPIOSAR-ADCPWMPVT ДатчикEFUSE

Резюме: TH1520 — самый мощный прикладной процессор RISC-V, который я когда-либо видел. Не только процессор, но и аудио- и видеокодек, дисплей, искусственный интеллект, периферийный интерфейс, безопасность хранения данных — весь чип доведен до предела. .

Moemory-LPDDR4

По умолчанию BeagleV-Ahead имеет на борту 4 ГБ оперативной памяти LPDDR4. Согласно шелкографии платы разработки и официально выпущенным схемам, связанным с DDR, фактическая используемая модель принадлежит производителю Samsung K4U6E3S4AA-MGCL LPDDR4X. 2 ГБ. Поиск и доступ На официальном сайте указано, что этот чип имеет максимальную частоту 4266 Мбит/с и рабочую температуру от -25° до 85°, что соответствует широкому температурному диапазону потребительского уровня.

Ссылка на схему BeagleV-Ahead LPDDR4: https://beaglev-ahead.beagleboard.io/docs/latest/_images/DDR4-2-3.png

Ссылка на чип LPDDR4: https://semiconductor.samsung.com/dram/lpddr/lpddr4x/k4u6e3s4aa-mgcl/

Резюме: Хорошая лошадь заслуживает хорошего седла. Высокопроизводительный основной чип управления требует памяти с достаточно высокой частотой, чтобы полностью реализовать всю производительность. Однако я не знаю, появится ли в будущем версия LPDDR4 с 8 ГБ памяти. .

PMIC-DA9063

Чтобы зажечься, лампу необходимо подключить к положительному и отрицательному уличному электричеству. Для работы макетной платы также требуется входная мощность. Для простых цепей продукта нам нужно только вводить базовое преобразованное напряжение по мере необходимости, а для сложных продуктов — при необходимости. Для работы может потребоваться как минимум дюжина входов силового сигнала. В настоящее время, чтобы обеспечить стабильность продукта и объем продукта, его нельзя спроектировать только за счет преобразования мощности. Используйте PMIC (аббревиатура: IC управления питанием), чтобы быстро реализовать сложные схемы питания и заставить аппаратное обеспечение работать.

В плате разработки BeagleV-Ahead используется микросхема PMIC DA9063 от компании Dialog Semiconductor, которая обеспечивает стабильную работу всей бортовой цепи питания.

Ниже приводится соответствующая информация, которую я нашел на официальном сайте Renesas Electronics (приобретена Renesas в 2021 году).

Официальный сайт чипа DA9063: https://www.renesas.com/us/en/products/power-power-management/multi-channel-power-management-ics-pmics/handheld-computingtablet-power-management-ics- pmics /da9063-программируемые-pmic-четырехъядерные-прикладные-процессоры

Краткое содержание: Хорошей лошади нужно хорошее седло, но ей также нужен хороший корм. DA9063 является хорошим источником стабильной входной мощности, позволяющей всей плате TH1520 LPDDR4 BeagleV-Ahead работать стабильно и эффективно.

WiFi&Bluetooth-AP6203BM

AP6203BM — это поддержка 2.4Ghz&5GhzизWIFI Bluetooth 5.0 Беспроводной модуль, этот модуль специально разработан для смартфонов и портативных устройств. Он предоставил BeagleV-Ahead Возможности беспроводной связи позволяют ему подключаться к сети по беспроводной сети, не ограничиваясь сетевыми кабелями. Скорость беспроводной связи 5 ГГц обеспечивает более быстрый доступ к Интернету и более удобный интерфейс, а Bluetooth поддерживается частично. Bluetooth 5.0, канал PCM можно использовать для голосовой связи.

Как показано на рисунке ниже, это внутренняя принципиальная блок-схема модуля AP6230BM. Часть WIFI связывается с TH1520 через протокол SDIO, а часть Bluetooth — через UART. Если вам нужно использовать функцию аудио, вам необходимо это сделать. ссылка на часть интерфейса PCM. Для передачи передатчик использует антенну. На плате разработки BeagleV-Ahead для беспроводной передачи сигнала используется антенна IPEX.

Более подробные параметры характеристик модуля вы можете просмотреть на картинке ниже. Конечно, вы также можете посетить официальный сайт AP6203BM, чтобы найти его.

Примечание. По умолчанию антенна не устанавливается при покупке платы разработки BeagleV-Ahead. Предполагается, что основная причина заключается в том, чтобы предотвратить повреждение антенны во время транспортировки, чтобы каждый мог быстро ее использовать. следующее руководство по установке и изображения по разборке.

  • Метод установки антенны Wi-Fi также относительно прост. Вы можете ознакомиться с порядком на рисунке ниже. Align --> Couple --> Attach --> Connected установить.
  • Схематическая диаграмма действий по удалению антенны из беспроводного модуля AP6203BM на макетной плате BeagleV-Ahead с помощью пинцета с изогнутой на 90° иглой.
  • Технический паспорт AP6203BM: https://downloads.codico.com/misc/Newsletter/2021/11_2021/AP6203BM%20datasheet_V0.5_20200211.pdf

Резюме: Встроенный беспроводной модуль Wi-Fi AP6203BM действительно полезен. Он значительно повышает портативность и простоту использования. Для успешной установки требуется усилие. Новичкам рекомендуется пробовать его медленно и осторожно. Несколько раз выровняйте и нажмите на нее. Было бы здорово, если бы эту антенну можно было заменить на керамическую антенну или антенну в железной оболочке.

Power&Connect-MicroUSB3.0

Интерфейс BeagleV-Ahead MicroUSB3.0 можно использовать для питания всей платы/передачи данных. Например, когда нам нужно обновить систему и подключить USB-устройства, нам нужно использовать интерфейс MicroUSB3.0. Интерфейс USB3.0 в Китае не распространен на макетных платах. Чаще всего в продуктах используется кабель для подключения мобильного жесткого диска. Один конец — штекер MicroUSB3.0, а другой — штекер USB TYPEA. используются для соединения жесткого диска и компьютера для реализации процесса связи. Затем нам нужно использовать кабель для передачи данных MicroUSB3.0 на плате разработки BeagleV-Ahead, чтобы обеспечить связь платы разработки с компьютером. Кабель для передачи данных показан на рисунке ниже. По умолчанию он не предоставляется в подарок. необходимо приобретать отдельно.

Если ваши требования к скорости передачи не так высоки и скорость USB2.0 также может соответствовать этим требованиям, вы можете попробовать наш обычный кабель передачи данных MicroUSB для мобильных телефонов, в котором интерфейс MicroUSB подключен к большему отверстию MicroUSB3.0. интерфейс на плате BeagleV-Ahead. После успешного подключения его также можно использовать для передачи данных и подачи питания.

Два описанных выше метода позволяют BeagleV-Ahead подключаться к компьютеру для связи или подачи питания. Если мы используем BeagleV-Ahead в качестве хоста компьютера для поддержки других USB-устройств, нам необходимо использовать специальное адаптерное устройство MicroUSB3.0 OTG. он официально поставляется по умолчанию, но поскольку вы используете интерфейс MicroUSB3.0 для управления другими устройствами, в настоящее время питание платы невозможно, и для питания платы разработки можно использовать только адаптер питания постоянного тока 5 В (примечание: вы должны используйте 5 В Источник питания постоянного тока, иначе плата сгорит).

На рисунке ниже показан переходной кабель MicroUSB 3.0 OTG, входящий в комплект платы разработки BeagleV-Ahead. Один конец подключается к BeagleV-Ahead, а другой конец — к USB-устройству, которым может быть USB-накопитель, USB-мышь, клавиатура, сетевая карта USB и т. д. После успешного подключения вы можете использовать его как небольшой компьютер.

Резюме: Когда я впервые приобрел BeagleV-Ahead, я не нашел стандартного USB-интерфейса TYPE-A и не знал, как подключить мышь. Я понял это позже, когда увидел адаптер, но я был. беспокоился о поиске источника питания постоянного тока 5 В.

Storage-MicroSD

BeagleV-Ahead предоставляет другой способ, если вы не хотите использовать систему Emmc по умолчанию. Вы можете напрямую записать образ на TF-карту, а затем запустить образ системы. TF-карту также можно использовать в качестве встроенного устройства хранения данных. Емкость накопителя составляет 16 ГБ. Если ее недостаточно, вы можете использовать TF-карту для расширения емкости, но в большинстве случаев для запуска системы все равно используется TF-карта.

Как показано на рисунке ниже, рекомендуется использовать TF-карту класса 10 или выше емкостью 32 ГБ для максимизации производительности системы. Подробную информацию о том, как записать образ на карту TF и ​​запустить плату разработки, см. в следующей главе «Обновление системы».

Резюме: Поддержка TF-карт - это хорошо, но система не может автоматически запускать систему TF-карт при запуске. Вам все равно нужно нажать кнопку SD, что немного неудобно. Для решения этой проблемы лучше использовать DIP-переключатель. .

Monitor-MicroHDMI

Если вам нужно использовать BeagleV-Ahead для подключения экрана/телевизора и других устройств отображения, вам необходимо подготовить переходной кабель microHDMI. Один конец MicroHDMI используется для подключения BeagleV-Ahead, а другой конец подключается к BeagleV-Ahead. Устройство отображения, как показано на рисунке ниже. Обязательно используйте его при покупке. Убедитесь, что вы приобрели кабель MicroHDMI-HDMI для обычного использования.

BeagleV-Ahead обладает высокой производительностью изображения и может поддерживать вывод изображений 4K/60FPS, что означает, что он совместим с устройствами отображения до 4K/60FPS. В то же время BeagleV-Ahead обеспечивает различные изображения для распространения на настольных компьютерах. например Ubuntu Fedora Android и т. д.

Резюме: Интерфейс MicroHDMI очень часто используется во встраиваемых устройствах, и он очень прост в использовании. Кроме того, BeagleV-Ahead обладает мощными возможностями изображения, поэтому он необходим.

Camera-CSI0/1

CSI0 CSI1 — это двусторонний интерфейс камеры MIPI CSI, предоставляемый платой разработки BeagleV-Ahead. В настоящее время на принципиальной схеме можно увидеть только определения сигналов. Сообщается, что он совместим с BeagleBone AI-64 и Raspberry Pi Zero/. CM4 (22-контактный) Фактически не использовался. Кому интересно, можете попробовать.

Краткое описание: Я это понимаю, но похоже ничего не понимаю и до сих пор не знаю, как этим пользоваться.

Display-DSI

Интерфейс DSI — это интерфейс MIPI DSI, предназначенный для дисплея, поддерживаемый платой разработки BeagleV-Ahead. Его необходимо использовать со специальным дисплеем. С точки зрения определения аппаратного сигнала он может поддерживать вывод изображения с разрешением как минимум 1080P. Никакой другой информации на данный момент нет.

Резюме: Могу посмотреть только определение сигнала, но не знаю ничего ни как им пользоваться, ни как поддерживать экран, запустить не могу.

Знакомство с передней частью BeagleV-Ahead
Memory-eMMC

По умолчанию BeagleV-Ahead имеет встроенную память Emmc объемом 16 ГБ, что означает, что плата разработки может напрямую хранить 16 ГБ данных по умолчанию. Как правило, заводская система по умолчанию размещается в этом хранилище Emmc 16 ГБ, чтобы ее можно было использовать при загрузке. Вы можете проверить официальную принципиальную схему. Видно, что используется 8-проводная передача данных, что позволяет максимизировать скорость передачи. Используемая модель чипа Emmc по умолчанию не отмечена на принципиальной схеме. Я проверил BeagleV-Ahead. На поверхности чипа Emmc нанесена шелкография Kingston 2400907-001.A00G-A EMMC16GB-TB29, ТАЙВАНЬ. Видно, что это чип EMMC емкостью 16 ГБ, произведенный Kingston на Тайване.

После тщательной проверки модели и официального веб-сайта я наконец нашел руководство по данным для этого чипа. Это руководство относительно простое, но оно содержит основную информацию, такую ​​​​как характеристики определения сигнала конструкции оборудования. Как видно на рисунке ниже, это Emmc. используется протокол eMMC 5.1, скорость передачи данных может достигать 400 МБ/с, а производительность очень высокая.

На рисунке ниже приведено официальное описание Kingston значений символов шелкографии на флэш-чипе eMMC. Вы можете проверить и подтвердить подробную информацию о чипе.

  • Технический паспорт Emmc: https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Kingston%20Technology%20PDFs/EMMC16G-TB29-70H01.pdf

Резюме: На этот раз BeagleV-Ahead необходимо иметь на борту чип памяти Kingston eMMc 5.1 емкостью 16 ГБ, что значительно снижает сложность использования и может использоваться «из коробки». Я просто не знаю, появятся ли в будущем конфигурации большей емкости, например, 32 ГБ и 64 ГБ, чтобы можно было установить больше данных.

Ethernet-RTL8211F

упоминалось ранее BeagleV-Ahead Есть один сзади Двухдиапазонный Wi-Fi 2,4G/5 ГГц Используется для подключения к беспроводным сетям, но иногда для обеспечения более быстрой и стабильной сети необходимо использовать Проводная сеть RJ45, BeagleV-Ahead По умолчанию один встроен на передней панели. RTL8211F RGMII PHY-чип Gigabit Ethernet, рядом с этим чипом есть один Ethernet Network connectivity Интерфейс сетевого кабеля. Этот интерфейс обычно используется для подключения сетевого кабеля RJ45 для передачи данных по сети. Для гигабитной сетевой карты требования к скорости передачи, рекомендуется использовать CAT6 и выше спецификации Также известен как Сетевой кабель категории 6. Если другой конец сетевого кабеля подключен к маршрутизатору или другому устройству, его также необходимо подключить. Доступен только интерфейс гигабитной сетевой карты. Таким образом, вся полоса пропускания чипа может быть полностью использована на физическом уровне.

Как показано на рисунке ниже, логотип CAT 6 UTP 650 МГц на сетевом кабеле соответствует стандартному сетевому кабелю категории 6, неэкранированной витой паре, частоте передачи 650 МГц. При нормальных обстоятельствах на сетевом кабеле будет иметься логотип специальной спецификации. . На это нужно обратить внимание при покупке.

Резюме: Помимо поддержки характеристик беспроводных сетей, он также поддерживает проводные сети. Это действительно двойное преимущество. Вы можете выбрать метод сетевого подключения, который подходит вам независимо от сценариев использования.

Expansion-MikroBUS

На плате BeagleV-Ahead добавлено определение интерфейса модуля MikroBus, основанное на оригинальной конструкции интерфейса двухрядной розетки расширения. Из схематической диаграммы ниже видно, что это 1,27-дюймовый двухрядный 16-контактный однорядный 8-контактный разъем. -контактный интерфейс гнезда звукового сигнала. Интерфейс MikroBus не очень часто используется в Китае. Изучив информацию, можно увидеть, что это стандартное определение сигнала, предоставляемое MikroBUS для различных интерфейсов сенсорных модулей.

Подробные правила повторного использования контактов MikroBUS можно увидеть на этой странице https://beaglev-ahead.beagleboard.io/docs/latest/boards/beaglev/ahead/04-expansion.html#mikrobus

Pin

mikroBUS port

Pin

ADC_VIN_CH7

AN

PWM

QSPI0_CSN1 (MODE1:PWM2)

AUDIO_PA3 (MODE3:GPIO4_3)

RST

INT

GPIO2_21 (MODE0:GPIO2_21)

GPIO2_20 (MODE0:GPIO2_20)

CS

RX

UART3_RXD (MODE1:UART3_RXD)

SPI_SCLK (MODE0:SPI_SCLK)

SCK

TX

UART3_TXD (MODE1:UART3_TXD)

SPI_MISO (MODE0:SPI_MISO)

MISO

SCL

GPIO0_18 (MODE1:I2C4_SCL)

SPI_MOSI (MODE0:SPI_MOSI)

MOSI

SDA

GPIO0_19 (MODE1:I2C4_SDA)

3.3V supply

3V3

5V

5V supply

Ground

GND

GND

Ground

Стандарт MikroBUS™ определяет разъемы материнской платы и дополнительные платы для подключения микроконтроллеров или микропроцессоров (материнских плат) к интегральным схемам и модулям (дополнительным платам). Разъем MikroBUS™ состоит из двух гнездовых разъемов 1x8, которые содержат наибольшее количество контактов. может использоваться в целевых дополнительных платах. Существует три набора контактов связи: SPI, UART и I2C. Также имеются отдельные контакты для ШИМ, прерываний, аналоговых входов, сброса и выбора микросхемы. Распиновка состоит из двух наборов питания: +5 В и GND на одном разъеме и +3,3 В и GND на другом разъеме 1x8.

На официальном сайте https://www.mikroe.com/mikrobus подробно описаны стандарты определения интерфейса, спецификации использования, существующие модули, партнеры и другая информация. Заинтересованные студенты могут перейти на официальный сайт, чтобы узнать больше.

Резюме: Интерфейс MikroBUS в настоящее время не очень хорошо развит в Китае. Редко можно увидеть соответствующее оборудование, платы разработки и учебные пособия по использованию. Думаю, сообщество Beagle будет активно поддерживать модули и учебные пособия по программному обеспечению в BeagleV-Ahead. до тех пор, пока он поддерживает достаточно модулей и достаточно богат для использования, поэтому он по-прежнему очень популярен.

Expansion-P8 Cape

Стиль дизайна BeagleV-Ahead продолжает расширение гнездовых интерфейсов с обеих сторон. На одной стороне имеется 46 гнездовых интерфейсов диаметром 2,54 мм. Эта часть P8 в основном основана на сигналах GPIO, но контакты 1 и 2 включены. На материнской плате BeagleV-Ahead видно, что номера контактов четко обозначены, что очень удобно находить и определять конкретное расположение контактов для подключения оборудования. Однако мы еще не видели, чтобы официальные или экологические партнеры запускали соответствующие аппаратные модули, и еще предстоит выяснить, можно ли использовать модули, ранее выпущенные сообществом Beagle, непосредственно на нем.

Если у вас есть сильные практические навыки и вы знаете основы разработки встраиваемых систем, вы можете прочитать официальное описание страницы режима повторного использования выводов https://beaglev-ahead.beagleboard.io/docs/latest/boards/beaglev/ahead/04-expansion. html#connector-p8 Затем выберите и подключите соответствующие контакты в соответствии с протоколом вашего собственного модуля и выполните операции разработки. Как показано на рисунке ниже, я составил здесь официальную таблицу мультиплексирования контактов. Красный шрифт — это простое введение, понятное каждому.

Резюме: BeagleV-Ahead предоставляет множество контактов для использования. Мы с нетерпением ждем поддержки модулей и базового вспомогательного программного обеспечения, чтобы каждый мог лучше заниматься своими руками.

Expansion-P9 Cape

Гнездо Beagle-Ahead P9 такое же, как и P8. Оно также имеет 46 гнездовых разъемов диаметром 2,54 мм для модулей расширения и внешних модулей. Однако определения последовательности сигналов P9 и P8 различаются, а также больше сигналов питания, а также АЦП и. к нему добавляются другие сигналы. Есть больше способов игры (это означает, что модуль P8 Cape можно подключить, но не P9 Cape, и наоборот, модули с обеих сторон не могут использоваться совместно). На рисунке ниже показано конкретное определение сигнального контакта гнездовой розетки P9 Cape.

Аналогичным образом, официальная часть мыса P9 BeagleV-Ahead также содержит подробные инструкции по повторному использованию контактов. просмотреть, а конкретные правила повторного использования можно просмотреть в соответствующей таблице по очереди. Если вам не понятно содержание таблицы, вы можете просмотреть предыдущее описание гнездового интерфейса расширения P8 Cape.

Debug-UART

По умолчанию BeagleV-Ahead подключает системный интерфейс UART к контактному разъему 2,54 мм, что очень полезно для людей с сильными практическими навыками. Благодаря модулю последовательного порта USB-TTL вы можете войти в систему через командную строку и начать разработку. На боковой стороне платы разработки BeagleV-Ahead рядом с разъемом расширения P8 Cape имеется ряд 6-контактных разъемов. Нам нужно использовать только три контакта RX TX GND для подключения платы разработки к последовательному порту USB-TTL через разъем 2.54. Dupont для входа в интерактивный интерфейс командной строки.

Как показано на рисунке ниже, это обычный модуль последовательного порта CH340 USB-TTL, представленный на рынке. Один конец штекерного разъема TypeA подключен к USB-интерфейсу компьютера, а другой конец штыревого разъема подключен к BeagleV. -Вперед через кабель DuPont в соответствии с инструкциями на обратной стороне. Модуль последовательного порта подключается с помощью кабеля DuPont. Необходимо учитывать, что RX и TX должны быть перекрестно соединены, а GND — нет. После подключения оборудования используйте putty mobaxterm minicom и другие инструменты последовательного порта, чтобы установить скорость передачи данных 115200. 8-битное управление потоком. Нет StopBit 1RTSCTS Нет. Откройте последовательный порт, и вы увидите выходную информацию платы разработки. Поскольку эта часть относительно сложна, студентам, которые не знакомы с ней, рекомендуется прочитать следующую главу, посвященную оценке системного программного обеспечения BeagleV-Ahead.

Краткое описание: Зарезервированный интерфейс последовательного порта действительно удобен для опытных разработчиков и может быть очень удобен для реальной разработки.

Debug-JTAG

BeagleV-Ahead имеет несколько металлических контактов рядом с интерфейсом питания постоянного тока 5 В. Из шелкографии и принципиальной схемы видно, что они используются для подключения к отладчику JTAG, но, похоже, для использования требуется специальное оборудование для отладки. Это какую конкретно отладку можно сделать? Для тех официального описания пока нет, а конкретное определение сигнала можно увидеть только через принципиальную схему.

Резюме: Я не знаю точно, как пользоваться отладкой интерфейса JTAG, но для студентов, не изучающих нижний уровень, думаю, эта функция необязательна.

LEDs-USER&Power

BeagleV-Ahead На задней стороне интерфейса MicroUSB3.0 расположены 5 синих светодиодных индикаторов. Эти индикаторы продолжают дизайн Beagle и могут одновременно использоваться для отображения рабочего состояния системы и т. д. Power DC 5Vинтерфейсрядом,есть один зеленый Индикатор состояния питания (этим светодиодным индикатором нельзя управлять, он загорается при подключении питания).

Краткое описание: 6 светодиодных индикаторов на плате BeagleV-Ahead могут обеспечивать эффект положительной обратной связи, позволяя пользователям четко и интуитивно понимать, правильно ли подключен аппаратный источник питания и работает ли система.

Button-Reset&PowerBoot

Плата разработки BeagleV-Ahead имеет в общей сложности 4 белые кнопки в форме черепашьей лапки. Две рядом с синим светодиодным индикатором USER — это кнопки ПИТАНИЯ СБРОС. На следующей схеме кнопка ПИТАНИЕ — это SW4 и соответствующее название сигнала на схеме. ONKEY, схематическое имя сигнала, соответствующее кнопке RESET, — SYS_RST_N. Просмотрев принципиальную схему, можно сделать вывод, что POWER используется для выключения/пробуждения системы. Для RESET это функция перезапуска системы. Однако при фактическом использовании обнаруживается, что система может перейти в режим сна, нажав и. удерживая кнопку ПИТАНИЕ в течение 3 секунд и выключая весь источник питания, но снова долго нажимая кнопку ПИТАНИЕ. Однако он не может разбудить систему и войти в состояние перед спящим режимом, а сразу перезагружается. Конкретная причина неизвестна.

Резюме: Кнопка ПИТАНИЕ и кнопка СБРОС очень полезны. Непонятно, почему кнопка ПИТАНИЕ не может выйти из режима сна. После входа в состояние перед сном нужно нажать только одну кнопку СБРОС, чтобы перезагрузить систему. находится близко к краю доски. Если нажать кнопку ПИТАНИЕ, можно одновременно нажать кнопку СБРОС рядом с ним.

Button-SD&USBBoot

Как упоминалось ранее, плата разработки BeagleV-Ahead поддерживает запуск системы с помощью TF-карты и запись на USB для обновления образа системы EMMC. Над платой BeagleV-Ahead eMMC расположены две белые кнопки USB и SD. Если посмотреть на часть схематической диаграммы, посвященную режиму загрузки. , мы можем увидеть более подробную таблицу настроек режима запуска. Как видно из таблицы, SW1 соответствует кнопке USB. При нажатии он переходит в режим записи USB. SW2 соответствует кнопке SD. Нажмите ее во время перезагрузки. для входа в СД. Режим загрузки карты, то есть использование TF-карты для загрузки системы. Что касается запуска eMMC, это режим запуска по умолчанию, и его не нужно настраивать. Однако, чтобы войти в режим записи USB и использовать TF для запуска системы, вам необходимо управлять кнопками отдельно. Мы продемонстрируем конкретные этапы работы. в следующем разделе использования системы.

Резюме: существует несколько методов запуска системы, вы можете выбрать, вы можете использовать запись USB, но если вы хотите использовать только TF-карту для запуска системы, вам нужно удерживать кнопку SD, а затем быстро нажимать RESET каждый раз. время, то если я захочу Как использовать TF-карту для загрузки по умолчанию? Я не думаю, что его так же легко использовать, как DIP-переключатель.

Power-Barrel Jack

Ранее при представлении интерфейса MicroUSB3.0 было указано, что если BeagleV-Ahead используется в качестве хоста для подключения USB-накопителей и других устройств, ему необходимо использовать отдельный источник питания постоянного тока 5 В. В этом случае нам необходимо использовать отдельный источник питания постоянного тока 5 В. Подготовьте отдельный адаптер питания постоянного тока 5 В, 2000 м А, 5,5/2,1. Один конец адаптера питания подключен к коммерческой розетке 220 В, а другой конец — к интерфейсу постоянного тока 5,5/2,1 мм. совета по развитию (здесь имеется в виду Размер апертуры круглой головки), можно приступать к разработке.

Если вы считаете, что адаптер питания 220 В — 5 В постоянного тока слишком дорог или его сложно купить, вы можете приобрести переходной кабель USB TYPEA «папа» — 5,5/2,1 постоянного тока. Подключите один конец к адаптеру питания USB 5 В, а другой конец — к адаптеру питания USB. доска.

Резюме: действительно полезно использовать источник питания постоянного тока, но он не предусмотрен по умолчанию. Если имеется адаптер USB-DC, его будет проще использовать.

Другое-Характеристики и размеры
Размеры BeagleV-Ahead

Другие параметры

Parameter

Values

Size

96.5×60.7×19.9mm

Max heigh

21.1mm

PCB Size

96.5x60.5*1.6mm

PCB Layers

10 layers

PCB Thickness

1.6mm

RoHS compliant

yes

Gross Weight

128.8g

Net weight

49.7g

boy illustration
Введение в параметры конфигурации большого экрана мониторинга Grafana (2)
boy illustration
В статье «Научно-популярная статья» подробно объясняется протокол NTP: анализ точной синхронизации времени.
boy illustration
Пример разработки: серверная часть Java и интерфейсная часть vue реализуют функции комментариев и ответов.
boy illustration
Nodejs реализует сжатие и распаковку файлов/каталогов.
boy illustration
SpringBootИнтегрироватьEasyExcelСложно реализоватьExcelлистимпортировать&Функция экспорта
boy illustration
Настройка среды под Mac (используйте Brew для установки go и protoc)
boy illustration
Навыки разрешения конфликтов в Git
boy illustration
Распределенная система журналов: развертывание Plumelog и доступ к системе
boy illustration
Артефакт, который делает код элегантным и лаконичным: программирование на Java8 Stream
boy illustration
Spring Boot(06): Spring Boot в сочетании с MySQL создает минималистскую и эффективную систему управления данными.
boy illustration
Как использовать ArrayPool
boy illustration
Интегрируйте iText в Spring Boot для реализации замены контента на основе шаблонов PDF.
boy illustration
Redis реализует очередь задержки на основе zset
boy illustration
Получить текущий пакет jar. path_java получает файл jar.
boy illustration
Краткое обсуждение высокопроизводительного шлюза Apache ShenYu
boy illustration
Если вы этого не понимаете, то на собеседовании даже не осмелитесь сказать, что знакомы с Redis.
boy illustration
elasticsearch медленный запрос, устранение неполадок записи, запрос с подстановочными знаками
boy illustration
По какому стандарту взимается плата за обслуживание программного обеспечения?
boy illustration
IP-адрес Получить
boy illustration
【Java】Решено: org.springframework.web.HttpRequestMethodNotSupportedException
boy illustration
Native js отправляет запрос на публикацию_javascript отправляет запрос на публикацию
boy illustration
.net PDF в Word_pdf в Word
boy illustration
[Пул потоков] Как Springboot использует пул потоков
boy illustration
Подробное объяснение в одной статье: Как работают пулы потоков
boy illustration
Серия SpringCloud (6) | Поговорим о балансировке нагрузки
boy illustration
IDEA Maven может упаковать все импортное полностью красное решение — универсальное решение.
boy illustration
Последний выпуск 2023 года, самое полное руководство по обучению Spring Boot во всей сети (с интеллект-картой).
boy illustration
[Решено — Практическая работа] SaTokenException: запрос не может быть получен в контексте, отличном от Интернета. Решение проблем — Практическая работа.
boy illustration
HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms
boy illustration
Power Query: автоматическое суммирование ежемесячных данных с обновлением одним щелчком мыши.