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YZCM-3591 核心板

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产品概述


●产品简介

        YZCM-35系列核心板是杭州研智科技有限公司推出的一款基于TI公司的AM3352处理器作为主处理器,STM32F103作为辅助处理器的嵌入式核心板。AM3352处理器基于高达1GHz Sitara ARM Cortex-A8 32 位精简指令集计算机 (RISC) 处理器,性能高、功耗低,运行频率高达1.0GHZ,并集成256/512/1024MB DDR3 SDRAM,256MB NandFlash或4GB EMMC,8MB SPI NorFlash存储资源,和丰富的信号接口,构成一个最小嵌入式系统。STM32F103增强型系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核,时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品,从闪存执行代码,STM32功耗36mA,是32位市场上功耗最低的产品,相当于0.5mA/MHz。
        YZCM-3591  核心板能扩展丰富的外设资源,包括高速双以太网,USB,音频接口,LCD接口,CAN接口,ADC,SPI,LED,JTAG调试接口,串口,以及TF卡接口等。其已在工业控制、医疗电子、通讯系统、纺织行业、数控行业、汽车电子、数字家电、车载设备、通信设备等恶劣环境场合广泛应用。
        同时杭州研智科技有限公司将提供各种成熟的硬件解决方案及配套的操作系统软件资源,完整的软硬件架构使您只需专注于编写产品应用程序。


●AM3352 CPU简介

        AM3352是TI(德州仪器)制造的基于 ARM Cortex-A8内核的微处理器,在图像、图形处理、外设和诸如 EtherCAT 和 PROFIBUS 的工业接口选项方面进行了增强。
AM3352的优点
  ●工业控制MCU
  ●2个MAC的 MCU
  ●支持多种操作系统 (Linux,Android,WinCE),另外还支持第三方实时操作系统如QNX、VxWorks等。
AM3352 微处理器子系统
  ●基于ARM Cortex-A8 微处理器的微处理器单元 (MPU)
  ●POWERVR SGX 图形加速器子系统,用于 3D 图形加速以支持显示和游戏效果
  ●可编程实时单元子系统和工业通信子系统 (PRU-ICSS) 与 ARM 内核彼此独立,允许单独操作和计时,以实现更高的效率和灵活性。 PRU-ICSS 支持更多外设接口和 EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、PROFIBUS、Ethernet Powerlink、Sercos 等实时协议。
  ●凭借 PRU-ICSS 的可编程特性及其对引脚、事件和所有片上系统 (SoC) 资源的访问权限,该子系统可以灵活地实现快速实时响应、专用数据处理操作以及自定义外设接口,并减轻 SoC 其他处理器内核的任务负载。中的 PRU-ICSS 段落中的 PRU-ICSS 段落

AM335X系列CPU功能框图如下所示:

图 1-1   AM335X系列的CPU功能框图
 
芯片对比
型号 ARM MHz(MAX) ARM MIP S(MAX) Graphics Acceleration Graphics Acceleration
AM
3352
275
600
500
720
1000
1200
1440
   
Crypto Accelerator
AM
3354
275
600
500
720
1000
1200
1440
 
1 3D
 
Crypto Accelerator
AM
3358
275
600
500
720
1000
1200
1440
 
1 3D
2 PRU-ICCSS
Crypto Accelerator
AM
3359
275
600
720
1200
1440
 
13D
2 PRU-ICCSS
Crypto Accelerator


 ●STM32F103 简介

        STM32F103是意法半导体(STMicroelectronics)制造的基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品,从闪存执行代码,STM32功耗36mA,是32位市场上功耗最低的产品,相当于0.5mA/MHz。片上集成了高速存储器,通过APB总线连接了丰富、增强的外设和I/O。所有的设备都提供标准的通信接口。
系统作用
        1、集成嵌入式Flash和SRAM存储器的ARM Cortex-M3内核。和8/16位设备相比,ARM Cortex-M3 32位RISC处理器提供了更高的代码效率。STM32F103微控制器带有一个嵌入式的ARM核,所以可以兼容所有的ARM工具和软件。
        2、嵌入式Flash存储器和RAM存储器:内置多达512KB的嵌入式Flash,可用于存储程序和数据。多达64KB的嵌入式SRAM可以以CPU的时钟速度进行读写(不待等待状态)。
        3、可变静态存储器(FSMC):FSMC嵌入在STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE中,带有4个片选,支持四种模式:Flash,RAM,PSRAM,NOR和NAND。3个FSMC中断线经过OR后连接到NVIC。没有读/写FIFO,除PCCARD之外,代码都是从外部存储器执行,不支持Boot,目标频率等于SYSCLK/2,所以当系统时钟是72MHz时,外部访问按照36MHz进行。
        4、嵌套矢量中断控制器(NVIC):可以处理43个可屏蔽中断通道(不包括Cortex-M3的16根中断线),提供16个中断优先级。紧密耦合的NVIC实现了更低的中断处理延迟,直接向内核传递中断入口向量表地址,紧密耦合的NVIC内核接口,允许中断提前处理,对后到的更高优先级的中断进行处理,支持尾链,自动保存处理器状态,中断入口在中断退出时自动恢复,不需要指令干预。
        5、外部中断/事件控制器(EXTI):外部中断/事件控制器由用于19条产生中断/事件请求的边沿探测器线组成。每条线可以被单独配置用于选择触发事件(上升沿,下降沿,或者两者都可以),也可以被单独屏蔽。有一个挂起寄存器来维护中断请求的状态。当外部线上出现长度超过内部APB2时钟周期的脉冲时,EXTI能够探测到。多达112个GPIO连接到16个外部中断线。
        6、时钟和启动:在启动的时候还是要进行系统时钟选择,但复位的时候内部8MHz的晶振被选用作CPU时钟。可以选择一个外部的4-16MHz的时钟,并且会被监视来判定是否成功。在这期间,控制器被禁止并且软件中断管理也随后被禁止。同时,如果有需要(例如碰到一个间接使用的晶振失败),PLL时钟的中断管理完全可用。多个预比较器可以用于配置AHB频率,包括高速APB(PB2)和低速APB(APB1),高速APB最高的频率为72MHz,低速APB最高的频率为36MHz。
        7、Boot模式:在启动的时候,Boot引脚被用来在3种Boot选项种选择一种:从用户Flash导入,从系统存储器导入,从SRAM导入。Boot导入程序位于系统存储器,用于通过USART1重新对Flash存储器编程。
        8、电源供电方案:VDD ,电压范围为2.0V-3.6V,外部电源通过VDD引脚提供,用于I/O和内部调压器。VSSA和VDDA,电压范围为2.0-3.6V,外部模拟电压输入,用于ADC,复位模块,RC和PLL,在VDD范围之内(ADC被限制在2.4V),VSSA和VDDA必须相应连接到VSS和VDD。VBAT,电压范围为1.8-3.6V,当VDD无效时为RTC,外部32KHz晶振和备份寄存器供电(通过电源切换实现)。
        9、电源管理:设备有一个完整的上电复位(POR)和掉电复位(PDR)电路。这条电路一直有效,用于确保从2V启动或者掉到2V的时候进行一些必要的操作。当VDD低于一个特定的下限VPOR/PDR时,不需要外部复位电路,设备也可以保持在复位模式。设备特有一个嵌入的可编程电压探测器(PVD),PVD用于检测VDD,并且和VPVD限值比较,当VDD低于VPVD或者VDD大于VPVD时会产生一个中断。中断服务程序可以产生一个警告信息或者将MCU置为一个安全状态。PVD由软件使能。
       10、电压调节:调压器有3种运行模式:主(MR),低功耗(LPR)和掉电。MR用在传统意义上的调节模式(运行模式),LPR用在停止模式,掉电用在待机模式:调压器输出为高阻,核心电路掉电,包括零消耗(寄存器和SRAM的内容不会丢失)。
        11、低功耗模式:STM32F103支持3种低功耗模式,从而在低功耗,短启动时间和可用唤醒源之间达到一个最好的平衡点。休眠模式:只有CPU停止工作,所有外设继续运行,在中断/事件发生时唤醒CPU;停止模式:允许以最小的功耗来保持SRAM和寄存器的内容。1.8V区域的时钟都停止,PLL,HSI和HSE RC振荡器被禁能,调压器也被置为正常或者低功耗模式。设备可以通过外部中断线从停止模式唤醒。外部中断源可以使16个外部中断线之一,PVD输出或者TRC警告。待机模式:追求最少的功耗,内部调压器被关闭,这样1.8V区域断电。PLL,HSI和HSE RC振荡器也被关闭。在进入待机模式之后,除了备份寄存器和待机电路,SRAM和寄存器的内容也会丢失。当外部复位(NRST引脚),IWDG复位,WKUP引脚出现上升沿或者TRC警告发生时,设备退出待机模式。进入停止模式或者待机模式时,TRC,IWDG和相关的时钟源不会停止。


●产品特性

AM3352的优点
  ●ARM Cortex-A8内核处理器AM3352,主频720MHZ/800MHZ/1.0GHZ,32位RISC 微控制器NEON SIMD 协处理器
  ●具有单错检测(奇偶校验)的 32KB/32KB L1 指令/数据高速缓存,错误纠正码 (ECC) 的 256KB L2 高速缓存
  ●自带SGX530 3D图形加速引擎
  ●支持移动双倍速率同步动态随机存储器 (mDDR)(低功耗 DDR (LPDDR))/DDR2/DDR3
  ●支持通用存储器 (NAND,NOR,SRAM等),支持高达 16 位 ECC
  ●带24位LCD控制器和触摸屏控制器
  ●可编程实时单元和工业用通信子系统 (PRU-ICSS)
  ●带多路SPI、IIC、定时器、PWM、DMA、RTC等常用外设
  ●支持最多2个具有集成PHY的USB2.0高速OTG
  ●支持最多2 个端口的 10/100/1000 以太网交换机
  ●支持2 个控制器局域网端口 (CAN),6 个 UART,2 个 McASPI,2 个 McSPI,和 3 个 I2C 端口
  ●12 位逐次逼近寄存器 (SAR) ADC
  ●3 个 32 位增强型捕捉模块 (eCAP)
  ●3 个增强型高分辨率PWM模块 (eHRPWM)
  ●加密硬件加速器 (AES,SHA,PKA,RNG)
STM32F103的优点
  ●内核:ARM32位Cortex-M3 CPU,最高工作频率72MHz,1.25DMIPS/MHz。单周期乘法和硬件除法。
  ●存储器:片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器。
  ●时钟、复位和电源管理:2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。POR、PDR和课编程的电压探测器(PVD)。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。内部40 kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振。
  ●低功耗:3种低功耗模式:休眠,停止,待机模式。为RTC和备份寄存器供电的VBAT。
  ●调试模式:串行调试(SWD)和JTAG接口。
  ●DMA:12通道DMA控制器。支持的外设:定时器,ADC,DAC,SPI,IIC和USART。
  ●2个12位的us级的A/D转换器(16通道):A/D测量范围:0-3.6 V。双采样和保持能力。片上集成一个温度传感器。
  ●2通道12位D/A转换器:STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE独有。
  ●最多高达112个的快速I/O端口:根据型号的不同,有26,37,51,80,和112的I/O端口,所有的端口都可以映射到16个外部中断向量。除了模拟输入,所有的都可以接受5V以内的输入。
  ●最多多达11个定时器:4个16位定时器,每个定时器有4个IC/OC/PWM或者脉冲计数器。2个16位的6通道高级控制定时器:最多6个通道可用于PWM输出。2个看门狗定时器(独立看门狗和窗口看门狗)。Systick定时器:24位倒计数器。2个16位基本定时器用于驱动DAC。
  ●最多多达13个通信接口:2个IIC接口(SMBus/PMBus)。5个USART接口(ISO7816接口,LIN,IrDA兼容,调试控制)。3个SPI接口(18 Mbit/s),两个和IIS复用。CAN接口(2.0B)。USB 2.0全速接口。SDIO接口。
  ●ECOPACK封装:STM32F103系列微控制器采用ECOPACK封装形式。


●产品应用

        游戏外设,高级玩具,家庭和工业自动化,消费类医疗器械,打印机,电子秤,智能收费系统,联网贩售机,教育控制台。


硬件资源


●YZCM-3591核心版尺寸图

YZCM-3591尺寸图

图 2-1   YZCM-3591 核心板结构尺寸图


●核心板实物图

 
图 2-2   YZCM-3591 核心板正面图


图 2-3   YZCM-3591 核心板背面图


●核心板接口定义

表格 2-1              核心板J5(HEADER 30X2)接口定义
PIN 信号名称 PIN 信号名称
1 GNDA_ADC 2 GNDA_ADC
3 AIN0 4 AIN1
5 AIN2 6 AIN3
7 GNDA_ADC 8 GNDA_ADC
9 LCD_DATA0 10 LCD_DATA1
11 LCD_DATA2 12 LCD_DATA3
13 LCD_DATA4 14 LCD_DATA5
15 LCD_DATA6 16 LCD_DATA7
17 LCD_DATA8 18 LCD_DATA9
19 LCD_DATA10 20 LCD_DATA11
21 LCD_DATA12 22 LCD_DATA13
23 LCD_DATA14 24 LCD_DATA15
25 LCD_DATA16 26 LCD_DATA17
27 LCD_DATA18 28 LCD_DATA19
29 LCD_DATA20 30 LCD_DATA21
31 LCD_DATA22 32 LCD_DATA23
33 DGND 34 DGND
35 LCD_VSYNC 36 LCD_HSYNC
37 LCD_AC_BIAS_EN 38 LCD_PCLK
39 SPI1_D1 40 SPI1_D0
41 GPIO3_17 42 AUD_BCLK
43 GPIO3_21 44 GPIO3_19
45 DGND 46 DGND
47 RMII1_TXD1 48 RMII1_TXD0
49 RMII1_CRS_DV 50 RMII1_TXEN
51 RMII1_RXD1 52 RMII1_RXD0
53 RMII1_REFCLK 54 RMII1_RXER
55 GMII1_MDIO_DATA 56 GMII1_MDIO_CLK
57 USB1_DP 58 USB1_VBUS
59 USB1_DN 60 USB1_ID
 
表格 2-2              核心板J6(HEADER 30X2)接口定义
PIN 信号名称 PIN 信号名称
1 DGND 2 DGND
3 CHECK-EX2 4 CHECK-EX1
5 X-MIN 6 X-MAX
7 Y-MIN 8 Y-MAX
9 Z-MIN 10 Z-MAX
11 FAN2_EX1 12 FAN1_EX1
13 FAN2_EX2 14 FAN1_EX2
15 HEAT_EX2 16 HEAT_EX1
17 GNDA_ADC 18 GNDA_ADC
19 TEMP_EX2 20 TEMP_EX1
21 GNDA_ADC 22 GNDA_ADC
23 B-STEP-DIR 24 A-STEP-DIR
25 B-STEP-CLK 26 A-STEP-CLK
27 B-STEP-EN 28 A-STEP-EN
29 Y-STEP-DIR 30 X-STEP-DIR
31 Y-STEP-CLK 32 X-STEP-CLK
33 Y-STEP-EN 34 X-STEP-EN
35 VREF_SCL 36 Z-STEP-DIR
37 VREF_SDA 38 Z-STEP-CLK
39 DGND 40 Z-STEP-EN
41 P-STOP 42 DGND
43 BUZZER 44 LED_SCL
45 GNDA_ADC 46 LED_SDA
47 TEMP_BED 48 HEAT_BED
49 GNDA_ADC 50 SPI1_SCK
51 SPI3_SCK 52 SPI1_MOSI
53 SPI3_MOSI 54 SPI1_MISO
55 SPI3_MISO 56 SPI2_SCK
57 NRST 58 SPI2_MOSI
59 BOOT0 60 SPI2_MISO
 
表格 2-3              核心板J7(HEADER 30X2)接口定义
PIN 信号名称 PIN 信号名称
1 DGND 2 DGND
3 USB_DP2 4 USB_DP1
5 USB_DM2 6 USB_DM1
7 UART0_RXD 8 USB_DP3
9 UART0_TXD 10 USB_DM3
11 DGND 12 DGND
13 USART2_RX 14 SWD_CLK
15 USART2_TX 16 SWD_DIO
17 PA11 18 PA8
19 PA15 20 PA12
21 PC9 22 PC8
23 PC11 24 PC10
25 PD2 26 PC12
27 DGND 28 DGND
29 MMC2_DAT0 30 MMC2_CLK
31 MMC2_CMD 32 MMC2_DAT1
33 MMC2_DAT3 34 MMC2_DAT2
35 SPI0_CS0 36 SPI0_CS1
37 SPI0_SCLK 38 SPI0_D0
39 SPI0_D1 40 I2C0_SDA
41 I2C0_SCL 42 I2C2_SDA
43 I2C2_SCL 44 DCAN0_TX
45 DCAN0_RX 46 UART2_TXD
47 UART3_TXD 48 UART2_RXD
49 UART3_RXD 50 DGND
51 DGND 52 VBACKUP
53 DGND 54 DGND
55 DGND 56 DGND
57 VCCIN 58 VCCIN
59 VCCIN 60 VCCIN
 
表格 2-4     核心板J12(CON40A)接口定义
PIN 信号名称 PIN 信号名称
1 NC 2 NC
3 DGND 4 DGND
5 PB8 6 PC3
7 PB12 8 PC5
9 PC4 10 PC13
11 PC7 12 PC15
14 PC14 14 PD1
15 PD0 16 PD3
17 PD4 18 PD7
19 PD11 20 PD15
21 GNDA_ADC 22 GNDA_ADC
23 AIN7 24 AIN4
25 AIN5 26 AIN6
27 GNDA_ADC 28 GNDA_ADC
29 RMII2_TXD1 30 RMII2_TXEN
31 RMII2_TXD0 32 GPIO1_22
33 GPIO1_24 34 GPIO1_23
35 RMII2_RXD0 36 RMII2_CRS_DV
37 RMII2_RXD1 38 RMII2_RXER
39 DGND 40 DGND
 

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