当前位置:首页 > 智能硬件 > 智能硬件
[导读]开发板是学习用的,开发板为学习者设计好了常用的电路,学习者不必自己制作电路板,不必自己采购器件和焊接装配。

开发板是学习用的,开发板为学习者设计好了常用的电路,学习者不必自己制作电路板,不必自己采购器件和焊接装配。

开发板(demoboard)是用来进行嵌入式系统开发的电路板,包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备、数据通路/总线和外部资源接口等一系列硬件组件。开发板一般由嵌入式系统开发者根据开发需求自己订制,也可由用户自行研究设计。

开发板是为初学者了解和学习系统的硬件和软件,同时部分开发板也提供的基础集成开发环境和软件源代码和硬件原理图等。常见的开发板有51、ARM、FPGA、DSP开发板。

开发板(demoboard)是用来进行嵌入式系统开发的电路板,包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备、数据通路/总线和外部资源接口等一系列硬件组件。在一般的嵌入式系统开发过程中,硬件一般被分成两个平台,一个是开发平台(host),一个是目标平台(target)即开发板。

在此描述的开发平台指的是使用计算机,通过传输的界面,例如串口(RS-232)、USB、并口、或者网络(Ethernet)与目标平台连接。开发板一般由嵌入式系统开发者根据开发需求自己订制,也可由用户自行研究设计。开发板是为初学者了解和学习系统的硬件和软件,同时部分开发板也提供的基础集成开发环境和软件源代码和硬件原理图等。常见的开发板有51、ARM、FPGA、DSP开发板。

嵌入式系统开发,要先选定满足自己开发所需型号CPU、FPGA、DSP,其次根据选定型号的CPU、FPGA、DSP等选择支持选定芯片的开发板范围。再次,优选开发板提供的开发环境及技术支持的能力和水平。

最后还要考虑开发板板子除了集成CPU、FPGA、DSP等之外,还需要较完善输入及输出的界面,如键盘和LCD,程序下载接口、内存(RAM)、FlashROM、电源模块等。同时为了开发初期的调试方便,还会引出几个特殊的引脚,如JTAG接口、USB和串口等,以供外接的调试模块所使用。

开发板分类

单片机

1)51系列单片机

51 单片机目前已有多种型号, 8031/8051/8751是Intel公司早期的产品,而 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52则更实用。ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种,这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。而市场上目前供货比较足的芯片还要算ATMEL 的51、52 芯片, HYUNDAI 的GMS97 系列,WINBOND 的78e52,78e58,77e58 等。

2)PIC系列单片机

在全球都可以看到PIC单片机从电脑的外设、家电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛应用。PIC系列单片机又分:基本级系列,如PIC16C5X,适用于各种对成本要求严格的家电产品选用;中级系列,如PIC12C6XX,该级产品其性能很高,如内部带有A/D变换器、E2PROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口;PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。高级系列,如PIC17CXX 具有丰富的I/O控制功能,并可外接扩展EPROM和RAM,适用于高、中档的电子设备中使用。

3)AVR系列单片机

AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

4)ARM开发板

 

ARM9开发板 ARM开发板是以ARM内核芯片的嵌入式开发版,包括ARM7,ARM9,ARM11,Cortex-M,Cortex-A,Cortex-R三个系列的内核而成的开发板,主要特点是速度快,库文件统一,并且有利于进行开发。目前包括ATMEL,NXP,ST,Freescale等芯片都推出了基于ARM内核的芯片,和相应的开发板。

CPLD/FPGA

CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件,是从PAL和GAL器件发展出来的器件,相对而言规模大,结构复杂,属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。

许多公司如今都开发出了CPLD可编程逻辑器件。比较典型的就是Altera、Lattice、Xilinx世界三大权威公司的产品,这里给出常用芯片: Altera EPM7128S(PLCC84)、Lattice LC4128V (TQFP100)、Xilinx XC95108 (PLCC84)

FPGA是英文Field-Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

目前FPGA的品种很多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。

DSP

DSP(digital signal processor)是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。

目前主流的DSP芯片主要有TI公司的TI 2000系列、TI 5000系列、TI6000系列以及ADI公司的ADI DSP系列。

ARM

ARM 即Advanced RISCMachines的缩写是对一类微处理器的通称. ARM同时还是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。

目前ARM的主流分以下几类:

ARM7TDMI 应用于Game Boy Advance,Nintendo DS,iPod

ARM9TDMI Armadillo,GP32,GP2X(第一颗内核), Tapwave Zodiac(Motorolai. MX1);GP2X(第二颗内核)

ARM9E Nintendo DS,NokiaN-GageConexant 802.11 chips;ST Micro STR91xF,

ARM11 Nokia N93,Zune,Nokia N800,NOKIA E72

Cortex Texas Instruments OMAP3; Broadcomis a user;Luminary Micro[3] 微控制器家族

MIPS

MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages),其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。

MIPS最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。

可以说,MIPS是卖的最好的RISC CPU,从任何地方,如Sony, Nintendo的游戏机,Cisco的路由器和SGI超级计算机,都可以看见MIPS产品在销售。和英特尔相比,MIPS的授权费用比较低,也就为除英特尔外的大多数芯片厂商所采用。之后,MIPS公司发生战略变化,开始以嵌入式系统为重心,陆续开发了高性能、低功耗的32位处理器内核(core)MIPS324Kc与高性能64位处理器内核MIPS64 5Kc。2000年,MIPS公司发布了针对MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc处理器内核。

MIPS32 4KcTM 处理器是采用MIPS技术特定为片上系统(System-On-a-Chip)而设计的高性能、低电压 32位MIPS RISC 内核。

MIPS 64 20Kc的浮点能力强,可以组成不同的系统,从一个处理器的Octane工作站到64个处理器的Origin 2000服务器;这种CPU更适合图形工作站使用。MIPS最新的R12000芯片已经在SGI的服务器中得到应用,目前其主频最大可达400MHz。

MIPS K系列微处理器是目前仅次于ARM的用得最多的处理器之一(1999年以前MIPS是世界上用得最多的处理器),其应用领域覆盖游戏机、路由器、激光打印机、掌上电脑等各个方面。 MIPS除了在手机中应用的比例极小外,在一般数字消费性、网络语音、个人娱乐、通信与商务应用市场有着相当不错的成绩。而其应用最为广泛的应属家庭视听电器(包含机顶盒)、网通产品以及汽车电子等方面。

PPC

PowerPC 是一种精简指令集(RISC)架构的中央处理器(CPU),其基本的设计源自IBM(国际商用机器公司)的POWER(Performance Optimized With Enhanced RISC;《IBM Connect 电子报》2007年8月号译为“增强RISC性能优化”)架构。二十世纪九十年代,IBM(国际商用机器公司)、Apple(苹果公司)和Motorola(摩托罗拉)公司开发PowerPC芯片成功,并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。

PowerPC 处理器有广泛的实现范围,包括从诸如 Power4 那样的高端服务器 CPU 到嵌入式 CPU 市场(任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC)。PowerPC 处理器有非常强的嵌入式表现,因为它具有优异的性能、较低的能量损耗以及较低的散热量。除了象串行和以太网控制器那样的集成 I/O,该嵌入式处理器与“台式机”CPU 存在非常显著的区别。例如,4xx 系列 PowerPC 处理器缺乏浮点运算,并且还使用一个受软件控制的 TLB 进行内存管理,而不是象台式机芯片中那样采用反转页表。

开发板(demoboard)是用来进行嵌入式系统开发的电路板,包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备、数据通路/总线和外部资源接口等一系列硬件组件。开发板一般由嵌入式系统开发者根据开发需求自己订制,也可由用户自行研究设计。

在一般的嵌入式系统开发过程中,硬件一般被分成两个平台,一个是开发平台(host),一个是目标平台(target)即开发板。在此描述的开发平台指的是使用台式机,通过传输的界面,例如串口(RS-232)、串口、或是网络(Ethernet)与目标平台连接。

开发嵌入式系统,不可避免的是一定要先选择目标平台。在挑选一个目标平台时必须审慎评估,因为这涉及到有无方便的开发环境及技术支持。一般的板子除了集成型的CPU之外,最少需要一个输入及输出的界面、供下载影像文件(ROM image)的接口、内存(RAM)、FlashROM、电源模块等。为了开发初期的调试方便,还会在拉出几个特殊的引脚,如JTAG接口,以供外接的调试模块所使用。

当硬件及规格选定完成后,接下来就是进入最开始的系统开发与建立开放环境。如果项目所使用的嵌入式操作系统不是自己开发,而是向其他厂商购买的话,大都提供集成式开发环境(IDE)与仿真器(Emulaor)让开发者可以加速整个开发的过程。当你拿到的是系统厂商已经移植好的操作系统,并且确定有给予充分的文件之后,就可以针对自己的目标平台做集成的动作。

选定操作系统之后,通常都会指定开发平台上所使用的各项开发工具,例如编译器、连接器等。开发时需要设置的编译参数会依据每个环境不同而有所差异。这个部分必须依据硬件规格与指示说明编译出一个可以运行的映像文件,然后通过烧录工具烧录在目标平台上。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

近日,米尔电子推出米尔基于NXP i.MX 93系列产品-MYC-LMX9X核心板及开发板。NXP i.MX 9系列在i.MX 6和i.MX 8系列产品市场验证的基础上,继承了前代产品的优点的同时,进一步提升了性能、资源...

关键字: 核心板 开发板 处理器

在科技日新月异的今天,软板作为一种具有柔性、可折叠、可弯曲等特点的电路板,在电子产品、医疗仪器、汽车电子、航天航空等领域的应用日益广泛。然而,对于软板的品质与性能的把控,一直是业界关注的重要课题。软板裸测,作为软板质量检...

关键字: 软板裸测 软板 电路板

在电子科技领域,VCC电压是一个极为重要且频繁提及的概念。它直接关系到电子设备、电路板的正常工作,以及整体系统的稳定性和效率。那么,VCC电压究竟是多少伏呢?本文将详细解析VCC电压的概念、特点及其在电子科技领域的应用,...

关键字: vcc电压 电路板 电子设备

尼得科株式会社将扩大其位于泰国的服务器用水冷模块CDU(Coolant Distribution Unit)生产线,计划在目前的月产能200 台基础上于 2024 年 6 月增加到每月 2,000 台。

关键字: 人工智能 电源 电路板

我们先实现 dmaion buffer 管理器,这里贴的代码省略了异常错误处理的逻辑,有个坑是 linux-4.9 和 linux-5.4 用法不一样,米尔电子的这个T113-i系统是linux-5.4,所以不兼容4.9...

关键字: 核心板 开发板

支持高达48V@5A的PD受电模式,达到目前USB PD最高标准。

关键字: 嵌入式 开发板

嵌入式开发平台是支撑嵌入式系统设计、开发和测试的重要基础环境,它集成了硬件设施、软件工具链、操作系统以及开发框架等一系列关键组件。本文将深入探讨嵌入式开发平台所具备的独特特点与优势,从硬件配置、软件环境、灵活性、可移植性...

关键字: 嵌入式开发平台 开发板

将覆铜板(一种玻璃纤维或环氧树脂材料,两面都覆有铜膜)切割成所需的大小。覆铜板是PCB的基础材料,用于固定电子元件和提供电路连接的路径。

关键字: PCB 电路板 覆铜板

以前微处理器(MPU)与微控制器(MCU)是截然不同的两种设备,MPU支持丰富的软件系统,如Linux和相关的软件堆栈,而MCU通常将专注于裸机和RTOS。近年来,随着MCU的性能越来越高,MCU和MPU之间的区别变得越...

关键字: MCU MPU 开发板

新品播报!米尔电子发布了基于海思Hi3093高性能MPU的MYC-LHi3093核心板及开发板, 此款核心板支持openEuler embedded OS欧拉系统,丰富生态,可实现100%全国产自主可控。不仅如此,米尔基...

关键字: 核心板 PLC 开发板
关闭
关闭