Tion Pro28 v1

Одноплатный компьютерТион-Про28-v1 v.1

Одноплатный компьютер

Тион-Про28-v1

© ЗАО «Завод электрооборудования» 1 www.zao-zeo.ru

Одноплатный компьютерТион-Про28-v1 Описание и область применения v.1

1 ОПИСАНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Тион-Про28-v1 — одноплатный компьютер на базе процессора FreeScale iMX28. Основные преимущества компьютера:

– большая номенклатура интерфейсов, способная удовлетворить широкие пользовательские запросы;

– наличие разъёмов для подключения HID (самые разнообразные устройства отображения и ввода информации);

– стандартный формфактор PC/104;– единственное питающее напряжение +5 В;– низкое энергопотребление и широкие возможности управления питанием;– возможность установки Windows® CE 6.0, Linux™;– скорость и простота работы — готовность системы к приёму команд от пользователя

примерно через 10 секунд после подачи питающего напряжения (ОС Windows® CE 6.0).

1.1 Основные характеристики платформы

Тион-Про28-v1 обладает следующими характеристиками:

– 454 МГц ARM9 процессор iMX28 (FreeScale);– 128 МБайт RAM DDR2;– 256 МБайт ПЗУ (NAND Flash);– Таймер реального времени (с батарейкой);– 2 порта Ethernet 10/100Mbit *;– 2 порта RS232/RS485/RS422 * ;– 1 порт RS232 *;– Выход VGA ;– Выход на TFT экран (до 800х480);– 2 порта CAN (1 - без физического уровня) *;– До 6 портов UART *;– 2 порта USB 2.0 (1 - Host; 2 — Host/Client);– Аудиоинтерфейсы SAIF, SPDIF *;– Интерфейс резистивной сенсорной панели;– RTC с автономным питанием;– Разъем для MicroSD карты;– Интерфейсы SPI, I2C *;– Порты вводы-вывода (GPIO);– ШИМ *;– АЦП *;– OC Windows CE, Linux;– Питание — 5 В;– Низкое энергопотребление (2 Вт);– Размер — 96х96х20мм (PC104);– Рабочий диапазон температур -40..+85 С.



* Важно: в данном списке отмечено максимально возможное количество интерфейсов данного вида. Одновременно все вышеперечисленные интерфейсы использовать невозможно, так как сигналы от разных интерфейсов могут мультиплексироваться на один вывод процессора.

1.2 Состав программного обеспечения

Тион-Про28-v1 поставляется с установленным загрузчиком U-Boot и Linux™ (допускается установка других загрузчиков и ОС на усмотрение производителя).

1.3 Энергопотребление

Номинальное напряжение питания платы .............................................................. +5 В ± 5%Энергопотребление .............................................................................................................. 2 Вт

1.4 Использование документации

Данный документ содержит начальные сведения, необходимые для работы с Тионом-Про28. Помимо этого, на нашем сайте доступна документация:

– Схема электрическая принципиальная;– Назначение контактов разъемов Тиона-Про28;– Документация на процессор IMX287;– Документация по ОС Linux и Windows CE 6.0, описание драйверов, примеры

разработки программ;– Образы операционных систем;– Исходные тексты ОС для самостоятельной сборки (BSP);– Инструкции, ответы на ЧаВо и прочее;– Форум;– База знаний Wiki.

Найти документацию можно на сайте www.zao-zeo.ru, в разделе “Wiki“ → “Tion-Pro28”→”Документация и файлы” .При освоении Тиона-Про28 рекомендуем ознакомиться с этой документацией. Полученная информация позволит сэкономить время, ускорить процесс освоения одноплатного компьютера, выполнить работу на более высоком техническом уровне.

1.5 Программное обеспечение

Работа одноплатного компьютера во многом определяется программным обеспечением.От него зависит, например, быстродействие системы, объем доступной памяти, поддержка интерфейсов и т.д.

Использование Тиона-Про28 возможно с ОС Linux или Windows CE 6.0. На сайте www.zao-zeo.ru, в разделе “Wiki“ → “Tion-Pro28” можно найти инструкции по


http://www.zao-zeo.ru/

http://www.zao-zeo.ru/


смене ОС (например с Linux на Windows CE или наоборот) и обновлению ОС (так как образы ОС дорабатываются и обновляются), файлы образов, исходные тексты.

Также в разделе «Wiki» можно найти информацию по использованию загрузчиков (u-boot и e-boot), примеры программ для каждой ОС, рекомендации по использованию, информацию по настройке и прочее.


Одноплатный компьютерТион-Про28-v1 Начало работы с тионом-про28 v.1

2 НАЧАЛО РАБОТЫ С ТИОНОМ-ПРО28

2.1 ОТЛАДОЧНАЯ КОНСОЛЬ

Отладочная консоль используется для отображения процесса загрузки ОС, для получения сообщения об ошибках, управления ОС. Разъем Х9 Тиона-Про28 - отладочная консоль (Debug UART). Данный разъем необходимо соединить с СОМ-портом ПК нуль-модемным кабелем. Параметры порта - 115200 8n1. Для работы с консолью можно использовать любую программу, умеющую работать с COM-портом, например HyperTerminal, Tera Term Pro или Putty. Если ПК не оснащен COM-портом, можно использовать преобразователи, например USB - RS-232.

2.2 ВКЛЮЧЕНИЕ

Для включения одноплатного компьютера необходимо соединить отладочную консоль с COM-портом ПК, запустить программу-терминал на ПК, настроить ее.Далее необходимо подать напряжение 5В на разъем Х1.В программе-терминале на ПК контролировать процесс загрузки по появившимся сообщениям.По окончании процесса загрузки ОС можно приступать к работе с одноплатным компьютером.По умолчанию на Тион-Про28 установлена ОС Linux. Процесс загрузки закачивается появлением в консоли сообщения «freescale login:». Для входа необходимо ввести логин «root» и нажать Enter.

2.3 ВЫБОР РЕЖИМА ЗАГРУЗКИ

Тион-Про28 может выполнять загрузку образа ОС c различных устройств. Выбор режима загрузки осуществляется с помощью перемычек J1-J4. Назначение перемычек показано в следующей таблице:

Таблица 1 — Режимы загрузки

J1 J2 J3 J4 Режим

0 0 0 0 USB0

0 0 0 1 SSP3 EEPROM 3.3V

0 0 1 0 NAND Flash 3.3V

0 1 0 0 SSP2 Flash 3.3V

0 1 0 1 SD/MMC SSP1 3.3V


Одноплатный компьютерТион-Про28-v1 Начало работы с тионом-про28 v.1

J1 J2 J3 J4 Режим

0 1 1 0 JTAG

1 0 0 0 I2C 3.3V

1 0 0 1 SD/MMC SSP0 3.3V

1 1 0 0 SSP3 Flash 3.3V

0 1 0 1 SD/MMC SSP1 3.3V

Жирным шрифтом выделены основные способы загрузки.Тион-Про28 поставляется с выбранным режимом загрузки с NAND Flash 3.3V.


Одноплатный компьютерТион-Про28-v1 Описание интерфейсов v.1

3 ОПИСАНИЕ ИНТЕРФЕЙСОВ

В данном разделе описан состав интерфейсов процессора iMX28, использующихся в Тионе-Про28-v1.

Расшифровка обозначений типов выводов:

– I – цифровой вход;– O – цифровой выход;– I/O – цифровой вход/выход;

3.1 LCD TFT интерфейс

Сигналы, описанные в таблице 2 выведены на разъём X3.

Таблица 2 — Сигналы интерфейса LCD TFTНаимено-

вание Описание Тип вывода Разъём Примечания

LDD[17:0] Шина данных I/O X3

L_PCLK Синхроимпульс O X3

L_LCLK Горизонтальная синхронизация O X3

L_FCLK Вертикальная (кадровая) синхронизация O X3

L_BIAS Сигнал гашения (начало видеоданных кадра) O X3

PWM3 Сигнал управления яркостью O X3

3.2 Интерфейс сенсорного экрана (touch screen)

В таблице 3 показаны сигналы интерфейса к резистивному сенсорному экрану (touch screen). Интерфейс калибруется программно, не требует дополнительных внешних аналоговых цепей.



Таблица 3 — Сигналы интерфейса АЦП сенсорного экранаНаимено-


XP, XN Входы АЦП по координате X AI/O X3, X4, X6

YP, YN Входы АЦП по координате Y AI/O X3, X4, X6

3.3 VGA

Таблица 4 — Сигналы интерфейса VGAНаименова-

ние Описание Тип вывода Разъём Примечания

VGA_RED Красный видеосигнал O X23

VGA_GREEN Зеленый видеосигнал O X23

VGA_BLUE Голубой видеосигнал O X23

VGA_HSYNC Вертикальная синхронизация O X23

VGA_VSYNC Горизонтальная синхронизация O X23

3.4 Ethernet интерфейс

Тион-Про28-v1 имеет 2 интерфейса ethernet 10BASE-T / 100BASE-TX. Сигналы интерфейсов выведены на разъемы X24 (Ethernet 1) и X11 (Ethernet 2). Тип разъемов — RJ-45.

3.5 USB интерфейсы

Тион-Про28 имеет 2 порта USB 2.0. Порт USB0 – Host/OTG, USB1 – Host.В таблице 5 показаны сигналы USB интерфейсов, реализованные в системе.

Таблица 5 — USB интерфейсы

Наименование Описание Тип вывода Разъём Примечания

USB0_P,USB0_M USB0 I/O X8, X25

USB1_P,USB1_M USB1 I/O X5, X8




USB0_ID USB0 ID I X25

3.6 Аудио интерфейсы

На плате Тиона-Про28-v1 на разъем X12 выведен интерфейс S/PDIF, а также интерфейс SAIF, с помощью которого можно подключить к компьютеру аудиокодек .

В таблице 6 описаны сигналы аудиоинтерфейсов.

Таблица 6 — Сигналы интерфейса AC'97Наименова-

ние Описание Тип вывода Разъём Примечания

SPDIF Сигнал интерфейса SPDIF O X12

SAIF0_BITCLK Bit Clock O X12

SAIF0_LRCLK Left/Right clock O X12

SAIF0_MCLK Master clock O X12

SAIF0_SD0 Serial data 0 I/O X12

SAIF1_SD0 Serial data 0 I/O X12

3.7 UART интерфейсы

В таблице 7 приведены асинхронные последовательные порты системы. Интерфейсы AUART2 и DUART не выведен на какой-либо разъем, их возможно использовать как RS-232(DUART) и RS-232/RS-485/RS-422(AUART2).

Таблица 7 — Асинхронные последовательные интерфейсы


AUART0 RX, TX Сигналы UART0 I/O X10

AUART1 RX, TX, RTS, CTS Сигналы UART1 I/O X10

AUART3 RX, TX Сигналы UART3 I/O X20




AUART4 RX, TX, RTS, CTS Сигналы UART4 I/O X10, X12, X15

3.8 Интерфейсы RS-232

В таблице 8 приведены сигналы интерфейсов RS-232.

Таблица 8 — Интерфейсы RS-232


PORT1 RX, TX, RTS, CTS

Сигналы RS-232(AUART1) I/O X16, X26

PORT2 RX, TX, RTS, CTS Сигналы RS-232(AUART2) I/O X17, X26

DUART RX, TX, RTS, CTS Сигналы RS-232(DUART) I/O X9, X10

3.9 Интерфейсы RS-232 / RS-485 / RS-422

Тион-Про28 имеет 2 порта RS-232 / RS-485 / RS-422. Порты называются PORT1 и PORT2. Обмен данными по этим портам производится через интерфейсы процессора AUART1 (PORT1) и AUART2 (PORT2). Каждый из портов может быть включен в одном из режимов — RS-232, RS-485 или RS-422. Выбор производится программно, с помощью GPIO включаются и отключаются нужные приемо-передатчики. Также порт может быть отключен (находиться в высокоомном состоянии).

В таблице 9 приведены сигналы интерфейсов RS-232.

Таблица 9 — Интерфейсы RS-232 / RS-485 / RS-422


PORT1 RX, TX, RTS, CTS, A, B Сигналы PORT1 I/O X16, X26

PORT2 RX, TX, RTS, CTS, A, B Сигналы PORT2 I/O X17, X26



3.10 SPI интерфейсы

Синхронные последовательные интерфейсы SPI2 и SPI3 показаны в таблице 10.

Таблица 10 — Синхронный последовательный интерфейсНаимено-


SSP2_CLK Тактирование SPI I/O X15

SSP2_SS0 Сигнал SS0 I/O X15

SSP2_RX Вход данных SPI I/0 X15

SSP2_TX Выход данных SPI I/O X15

SSP3_CLK Тактирование SPI I/O X15

SSP3_SS0 Сигнал SS0 I/O X15

SSP3_RX Вход данных SPI I/0 X15

SSP3_TX Выход данных SPI I/O X15

3.11 I2C интерфейс

В таблице 11 показан I2C интерфейс. Следует учитывать, что этот-же интерфейс используется для работы с микросхемой часов реального времени.

Таблица 11 — Сигналы I2C интерфейсаНаимено-


I2C0_SDA Данные I2C I/O X13

I2C0_SCL Тактовый сигнал I2C I/O X13

3.12 JTAG

Сигналы JTAG описаны в таблице 12.



Таблица 12 — Сигналы интерфейса JTAGНаимено-


TCK Тактирование JTAG I X7

TDI Вход данных JTAG I X7

TDO Выход данных JTAG O X7

TMS Выбор режима JTAG I X7

TRSTn Сброс JTAG I X7

3.13 АЦП

Тион-Про28 имеет 7 каналов АЦП (LRADC) и один канал высокоскоростного АЦП (HSADC). Интерфейсы LRADC2 – LRADC5 используются для работы с сенсорной панелью. Сигналы LRADC0,LRADC1, LRADC6 и HSADC0 описаны в таблице 13.

Таблица 13 — Сигналы интерфейсов АЦПНаимено-


LRADC0 Линия интерфейса АЦП 0 I X14



HSADC0 Линия интерфейса высокоскоростного АЦП 0 I X14

3.14 ШИМ

Для управления внешними устройствами можно использовать сигналы ШИМ PWM3-PWM7. Сигналы этих интерфейсов показаны в таблице 14.



Таблица 14 — Сигналы интерфейсов ШИМНаимено-


PWM3 Линия интерфейса PWM3 O X3, X12 Управление яркостью подсветки экрана

PWM4 Линия интерфейса PWM4 O X12



PWM7 Линия интерфейса высокоскоростного PWM7 O X12

3.15 CAN

Тион-Про28 имеет 2 интерфейса CAN. Один из них соединен с микросхемой физического уровня (CAN0), второй – нет (CAN1). То есть выводы интерфейса CAN0 можно подключать непосредственно к линии CAN, а для интерфейса CAN1 необходимо использовать внешний формирователь физического уровня.Сигналы интерфейсов CAN показаны в таблице 15.

Таблица 15 — Сигналы интерфейсов CAN


CAN0 Интерфейс CAN0 (уровень TTL) I/O X20, X22

CAN1 Интерфейс CAN1 (уровень TTL) I/O X22

CAN0_H, CAN0_L Интерфейс CAN0 I/O X20

3.16 GPIO

В качестве GPIO (цифровых портов ввода-вывода) могут использоваться большое количество выводов процессора IMX28. GPIO объединены в банки по 32 порта. Всего IMX28 имеет 5 банков. Каждый порт имеет собственное сочетание <номер банка/номер бита> для идентификации, например GPIO2_17. Большинство выводов цифровых интерфейсов может быть использовано в качестве GPIO, то есть, если сигнал интерфейса не используется, его можно задействовать в качестве GPIO.Некоторые сигналы процессора, не используемые для для каких-либо прочих интерфейсов в Тионе-Про28, выведены на разъемы X19, X22.


Одноплатный компьютерТион-Про28-v1 спецификации v.1

4 СПЕЦИФИКАЦИИ

4.1 Чертёж платы

Плата Тион-Про28-v1 выполнена в формате PC/104. Таким образом, геометрически она подходит для установки в любой корпус формата PC/104.

На рисунке 1 показаны габаритные и установочные размеры платы Тион-Про28-v1.

Компоненты с максимальной высотой на верхней стороне платы — разъёмы X9 и X23. Высота разъёма около 12,5 мм.

Габаритные размеры могут меняться по усмотрению изготовителя в зависимости от устанавливаемых компонентов и особенностей монтажа.




Рисунок 1 — Габаритные и установочные размеры платы Тион-Про28-v1


4.2 Максимально допустимые значения:

Напряжение питания..............................................................................................-0.3 .. +5.25 ВНапряжение питания цифровых портов (VDDIO).................................................-0.3 .. +3.63 ВВходное напряжение цифровых портов......................................................-0.3 .. VDDIO+0.3 ВВходное напряжение аналоговых портов....................................................-0.3 .. VDDIO+0.3 ВВходное напряжение USB_DP и USB_DN............................................................-0.3 .. +3.63 В


Одноплатный компьютерТион-Про28-v1 История версий v.1

5 ИСТОРИЯ ВЕРСИЙ

Дата Версия Описание

2 ноября 2012г 1 Первая версия документа


Documents

Tion Pro28 v1