开源硬件平台(6)――BeagleBone.演示稿

开源硬件平台——BEAGLEBONE随着嵌入式软硬件的发展，各项技术的集成度越来越高。软硬件结合开发的门槛越来越高，工程师学习的周期也越来越长。这两年，以Arduino为代表的开源硬件运动在世界范围内越来越普及，用户群体开始从工程师扩散到大学生，然后到中学生，甚至小学生。各种开源硬件平台的出现，通过全球网络社区的驱动共享资源，极大的降低了学习门槛，刺激了创新，加速了各种创意从构思到实现的落地。开源软件和开源硬件都在于共享，分享。不管是开源软件也好，开源硬件也好，都有四个维度：第一：人人可用（任何人可以任何目的自由的使用）；第二：人人可探（任何人可以探知其原理）；第三：人人可改（任何人可以按照自己的方式自由修改）；第四：人人可再分发（任何人可以把自己修改过成果自由地再次发布）。BeagleBone概述•开源硬件社区中另一个比较知名的平台是由德州仪器（TI）和Dig-Key合作开发的BeagleBone（狗骨头），价格约￥380，使用TI公司的元器件，并形成了一个TI开发者的社区。•BeagleBone的开放程度更高，其硬件的原理图和PCB都是开放的，可免费下载，采用的是CadenceAllegro软件格式。BeagleBone技术规格BeagleBone构成及接口BeagleBone软件系统•BeagleBone主要针对嵌入式控制应用，相比RaspberryPi而言更类似于Arduino，但是凭借32位的ARM处理器，其运算处理能力比采用8位MCU的Arduino强大得多。BeagleBone可运行Linux，也可直接编程运行。•与Arduino类似，BeagleBone的开发工作及开发环境主要集中在PC上位机中，设备通过USB连接PC后被系统识别为一个硬件外设。BeagleBone软件系统•这是其PC端的IDE开发环境：BeagleBone软件系统•板子加电并通过网线连接PC后，可以通过PC上的浏览器访问其上运行的一个内置Web服务器页面：BeagleBone扩展资源•类似Arduino，BeagleBone的主要特点是扩展板资源丰富：BeagleBone扩展资源BeagleBone扩展资源BeagleBone扩展资源BeagleBone扩展高速FPGA•BeagleBone凭借AM3359处理器的支持，通过其扩展的GPMC接口（通用存储器控制接口，数据/地址/控制并行访问接口，用于与FLASH、SRAM、FPGA等实现高速并行连接），可以非常方便地扩展高速FPGA应用，如音视频处理、通信、软件无线电等，这是Arduino采用的8位低速MCU难以具备的功能。中国版的BeagleBone——BB-Black•中国版的BeagleBone称作BB-Black，价格约￥380，是深圳市英蓓特科技有限公司推出的一款基于AM3359处理器的开发套件BB-Black。•与BeagleBone相同，处理器集成了高达1GHz的ARMCortex-A8内核，并提供了丰富的外设接口。中国版的BeagleBone——BB-BlackBeagleBone的处理器•BeagleBone使用的是TI公司的AM3359处理器，是一款ARMCortex-A8单核32位RISC处理器，是一款用于工业现场实时控制的高可靠性高端实时嵌入式控制的处理器，Arduino即将推出的新款高端产品就要使用这一处理器。•AM3359支持Linux、WinCE等操作系统，具有SDRAM和Flash存储器支持能力，存储器具有强大的纠检错校验能力，通过eMMC接口支持SD/TF卡等外部存储，GPIO/ADC/PWM支持外部采集和控制功能，拥有UART/SPI/I2C/CAN/USBHost/USBOTG/以太网/LCD等常用的数据通信接口，具备GPMC接口支持高速存储器型器件（如FPGA等）的控制和访问。•AM3359功耗很低，执行MPEG-4、H.264编解码和3D图像处理等高强度运算时，功耗也仅600~700mW。•AM3359内置的POWERVRSGX图形加速器子系统，可用于3D图形加速以支持显示和游戏效果，该子系统的主要特性如下：Tile-Based架构，处理能力高达20Mploy/秒通用可扩展渲染引擎是一个具有像素和顶点渲染功能的多线程引擎超过MicrosoftVS3.0、PS3.0和OGL2.0的高级渲染功能指令集工业标准API，支持Direct3DMobile、OGL-ES1.1和2.0、OpenVG1.0和OpenMaxBeagleBone的处理器BeagleBone的处理器BeagleBone的处理器工业实时以太网•AM3359最大特点是内置2个10/100/1000Mbps以太网接口（但Beaglebone只配备了其中一个以太网接口，且速率为10/100Mbps），支持多种工业实时以太网标准（如EtherCAT、PROFIBUS、EtherNet/IP等，包含对IEEE1588等支持，实时性高），便于构建现场控制的工业实时以太网控制网络。工业实时以太网AM3359的以太网使用模式AM335x的以太网有3种使用模式：•缺省模式下使用内部的ALE（AutomaticLearningEngine），设置一个地址，用于一个网段，内部识别来自两个网口的通信，类似双通道冗余设置：AM3359的以太网使用模式•ETH1（DualMACMode）模式，设置不同的地址，用于不同的网段：AM3359的以太网使用模式•NAT（GatewayMode），网关模式，用于不同网络环境间的互通：谢谢！