(金鼠纳福)搞定恩智浦I.MX6U系列开发学习?一块板子就够了-正点原子I.MX6U-ALPHA评测
发布时间:2019-11-22
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(金鼠纳福)搞定恩智浦I.MX6U系列开发学习?一块板子就够了-正点原子I.MX6U-ALPHA评测
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要说在工业物联网市场上哪款高端的应用处理器最受欢迎,那非恩智浦的NXP?i.MX 6系列应用处理器。这是一款集合了功能与性价比的可扩展的多核平台,包括基于ARM Cortex架构的单核、双核和四核系列产品,提供基于Cortex-A9、Cortex-A9 + Cortex-M4组合以及Cortex-A7的解决方案,非常适合用于多媒体和显示应用,具有可扩展性、高性能和低功耗特性,目前主要活跃在汽车、消费电子、工业、医疗/保健等领域。

其中,基于高能效比的ARM Cortex-A7处理器的i.MX 6系列产品,相比同系列的Cortex-A9系列产品,在同等性能下可以节省50%的功耗,更加适合目前流行的物联网、车载信息处理、家庭能源管理系统、工控领域等应用。秉承着“质量不减,价格制胜”的原则,从NXP i.MX 6系列处理器中脱颖而出的i.MX 6UL/6ULL芯片更是凭借着高能效比、高性价比在工程师的口碑中广受好评,目前市面上基于NXP i.MX 6UL/6ULL方案已经大量铺货,所以对于本身在学习linux开发、嵌入式开发的同学,不防多接触学习下i.MX 6UL/6ULL系列产品,将来也可能会有更多的机会。

I.MX6U-ALPHA开箱

本次电路城也拿到了正点原子推出的以NXP I.MX6UL/ULL 为核心的开发平台I.MX6U-ALPHA ,与其它面向方案类不同属性的是这款板子主要针对初学者或者有兴趣的工程师进行学习和评估,因此,尤其基于NXP I.MX6UL/ULL核心模块的扩展底板功能尤其丰富,毫不夸张的说可以位立基于I.MX6UL/ULL处理器扩展功能榜的第一梯队。

从包装上来看,正点原子I.MX6U-ALPHA开发板应该十分大气。

内部的配件包括正点原子I.MX6U-ALPHA开发板一块,12V/1.A电源适配器一个,FPC连接器一个,串口线一条,miniUSB线一条,WiFi模块一个以及杜邦线若干,让笔者在意的是,虽然I.MX6U-ALPHA开发板兼容了mini PCI-E接口的4G模块,但是4G模块只是作为选配配件,默认的开发套件中是不搭配的,但是欣喜的地方是开发板自带了一个4.3英寸的电容触摸屏(实际购买的时候标配应该也同样不会搭载,但是用户可以选择更大的7英寸触摸屏)。

硬件介绍

I.MX6U-ALPHA开发板尺寸为 100mm*180mm ,开发板分为底板和核心板,底板与核心板通过BTB连接器连接,底板主要是核心板的功能扩展,资源十分丰富,几乎把核心板上的I.MX6UL/ULL应用处理器的内部资源发挥到了极致,基本所有I.MX6UL/ULL的内部资源都可以在此开发板上验证,同时扩充丰富的接口和功能模块,整个开发板的布局也看起来非常和谐。

同样可以看到的是正点原子I.MX6U-ALPHA开发板的资源基本都分布在一面,在底板的背面则基本无电路,仅有一个扬声器以及MicroSD卡座,这样对于工程师或者学生来说熟悉板子非常友好,入门也更为清晰简单。

接下来具体看下板载的资源,将屏幕取下。

 

取下核心板,扩展板资源。

底板上的具体资源如下:

  • 1 个核心板接口,支持 I.MX6UL/6ULL 等核心板
  • 1 个电源指示灯(蓝色)
  • 1 个状态指示灯(红色)
  • 1 个六轴(陀螺仪+加速度)传感器芯片,ICM20608
  • 1 个高性能音频编解码芯片,WM8960
  • 1 路 CAN 接口,采用 TJA1050 芯片
  • 1 路 485 接口,采用 SP3485 芯片
  • 1 路 RS232 串口(母)接口,采用 SP3232 芯片
  • 1 个 ATK 模块接口,支持正点原子蓝牙/GPS/MPU6050/手势识别等模
  • 1 个光环境传感器(光照、距离、红外三合一)
  • 1 个摄像头模块接口
  • 1 个 OLED 模块接口
  • 1 个 USB 串口,可用于代码调试
  • 1 个 USB SLAVE(OTG)接口,用于 USB 从机通信
  • 1 个 USB HOST(OTG)接口,用于 USB 主机通信
  • 1 个有源蜂鸣器
  • 1 个 RS232/RS485 选择接口
  • 1 个串口选择接口
  • 1 个 TF 卡接口(在板子背面)
  • 2 个 10M/100M 以太网接口(RJ45)
  • 1 个录音头(MIC/咪头)
  • 1 路立体声音频输出接口
  • 1 路立体声录音输入接口
  • 1 个小扬声器(在板子背面)
  • 2 个扬声器外接接口,左右声道。
  • 1 组 5V 电源供应/接入口
  • 1 组 3.3V 电源供应/接入口
  • 1 个直流电源输入接口(输入电压范围:DC6~24V)
  • 1 个启动模式选择配置接口
  • 1 个 RTC 后备电池座,并带电池
  • 1 个复位按钮,可用于复位 MPU 和 LCD
  • 1 个功能按钮
  • 1 个电源开关,控制整个板的电源
  • 1 个 Mini PCIE 4G 模块接口
  • 1 个 Nano SIM 卡接口
  • 1 个 SDIO WIFI 接口

从正点原子 I.MX6U-ALPHA 开发板底板的资源来看,可以看到其特点还是非常突出:具有丰富的接口,提供十来种标准接口,可以方便的进行各种外设的实验和开发;设计灵活多样,通过核心板+转接板+底板形式,板上很多资源都可以灵活配置,以满足 不同条件下的使用;引出了 105 个 IO 口,极大的方便大家扩展及使用;资源丰富,板载高性能音频编解码芯片、六轴传感器、百兆网卡、光环境传感器以及各种接口芯片,满足各种应用需求;还有就是人性化设计,各个接口都有丝印标注,且用方框框出,使用起来一目了然;部分常用外设大丝印标出,方便查找,对于初学者来说极其棒。

核心板实物图如下,整个核心板的外形尺寸为 46mm*36mm 大小,非常小巧,核心板采用 6 层板设计,单独地层、电源层,且关键信号采用等长线走线,板子采用了贴片板对板连接器,使得其可 以很方便的应用在各种项目上。

可以在背面看到BTB连接器。

目前笔者手上拿到的核心板的配置为MCIMX6Y2CVM08AB+512MB的 NAND FLASH。用户还可以选择MCIMX6Y2CVM05AB版本或者EMMC版本,其中处理器都是面向工业级的,而MCIMX6Y2CVM08AB主频接近800MHz,MCIMX6Y2CVM05AB版本则为528MHz。

I.MX6ULL NAND 版核心板为工业级工作温度,可以应用在温度要求严格的场合。总的来说,正点原子 I.MX6ULL 核心板的特点包括体积小巧,方便使用到各种项目里面;核心板使用 120P BTB 连接座,可以非常方便的集成到客户 PCB 上,更换简单,方便维修测试。

了解了正点原子I.MX6U-ALPHA开发板详细的硬件资源,我们通过实物来细看下各个接口的形态。

从左自右分别是摄像头模块接口、BOOT选择拨码开关、光环境传感器、SDIO WiFi模块接口、ATK模块接口、左右扬声器接口、耳机输出接口、录音输入接口、复位键、用户键

CAN接口、RGB LCD接口、USB HOST接口、USB OTG接口(SLAVE)、USB 转TTL接口。

电源接口、电源开关、5V电源接口、3.3V电源接口,3个USB HOST接口、两个以太网接口、RS232接口、RS485接口。

LED(红色用户指示灯,蓝色电源指示灯)、4G模块SIM卡座、miniPCIE 4G模块接口。

看完正点原子I.MX6U-ALPHA开发板的板载资源介绍是不是真心感叹资源的丰富,功能极其强大,如果将这个开发板吃透了,那么任何恩智浦NXP i.MX系列或者Arm Cortex-A系列的处理器你基本上都能举一反三。

上电使用

I.MX6U-ALPHA开发板出厂已经内置了系统在板载的NAND Flash内,所以上电即可使用。当然,从官方来讲,正点原子会继续更新 uboot 和内核以及文件系统,修复可能存在的 bug、优化程序及添加新的功能。如果有这方面需求的用户可以自己重新烧录系统,目前提供两种办法一种方式是使用正点原子修改过的 NXP 官方的上位机 工具 mfgtool,这种固化系统方式可以使用 PC 机在线直接固化系统;另一种方法需要制作 SD 卡系统卡,插卡的方式固化系统。

这里就不重新烧录系统了,我们直接上电使用,然而要要深入操控开发板,需要安装串口调试终端软件,在串口调试终端里可以输入指令来调试开发板。

使用开发板的USB转TTL串口需要安装串口驱动,值得称赞的是相比一些厂商的开发板,正点原子的开发板的资料非常丰富以及齐全,串口驱动也为用户直接准备好,我们在网盘中找到相应的CH340驱动安装。

插上USB转串口,开发板上电,可以在电脑上看到相应的串口。

开发板系统启动画面。

进入系统,正点原子I.MX6U-ALPHA开发板搭载了一个Qt5文件系统,UI设计感觉非常不错。

下面的演示视频可以实际看到UI操作的体验。

另外,我们通过putty等串口工具打开相应的串口即可以查看到更底层的系统相关信息。I.MX6U-ALPHA开发板处理器信息如下:

系统版本如下:

以太网功能。

LED功能测试。

红色LED点亮效果如下:

Qt5的文件系统含 GStreamer(流媒体应用的开源多媒体框架),它采用基于插件(plugin)和管道(pipeline)体系结构,提供了 GStreamer 相关的库,同时提供了相关的应用程序。简单来说, 用户可以把它当作一种多媒体播放器。然后我们就可以使用播放器播放我们的音频和视频了, 但 GStreamer 的功能远远不仅仅是这些。 由于 CPU 没有硬件多媒体解码器且 CPU 资源有限,播放视频分辨率不能太高,帧率也不 要太高,否则播放会有卡顿感。因此使用了提前准备好的播放视频,执行播放指令。

实际的播放效果如下图所示。

视频效果如下,分辨率为 856x480, 25帧。

正点原子也基本上为所有的板载功能都提供了演示的例程,笔者实测结果都可以使用没有任何问题,在本文中更多的例程不再一一演示,除了丰富的例程资源,正点原子也提供了相应的视频教程,不难想象,1500页的Linux教程加上150讲的视频教程(而且还在持续更新中),堪称手把手教你搞定恩智浦I.MX6U系列应用处理器的开发学习。

不过有些遗憾的是正点原子的资料目前都放在百度网盘中,而且资料容量巨大,虽然可以免费下载,但是对于没有百度超级会员的用户,全部下载下来比较麻烦,因此笔者推荐尤其视频类的视频可以直接去正点原子官方的视频网站观看,后期电路城的视频频道也会持续更新,也可以免费观看。

其中资料A盘中的冰山一角。

对于这个硬件比较透明的时代,多数用户选择开发板基本上要么出于实际需求,要么是想学习,而对于想学习的朋友,衡量一款开发板是否值得购买,除了开发板本身的知名度,生态系统如何,多数还是看相应的厂商提供的资料完整性,支持力度,而对于这类用户,正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板是你值得考虑入手的一款,笔者也体验过恩智浦官方推出的相应评估套件,从学习的角度来看,从资料到功能,说实话完全没法跟I.MX6U-ALPHA相比。

小结

介绍了正点原子最新推出的基于ARM Cortex-A7处理器的开发板I.MX6U-ALPHA,板卡以核心板+底板的组合方式,I.MX6U-ALPHA开发板搭载恩智浦i.MX6UltraLite应用处理器,这是恩智浦一代经典的基于ARM Cortex-A7工业级处理器,最大支持800MHz主频,具有低功耗、先进的电源管理架构、高效的安全性等特点,开发板可以借助存储器和多个连接接口,连接WiFi、Bluetooth、4G LTE模块、显示器和摄像头传感器等多种外设,从而满足物联网、车载信息处理、家庭能源管理系统、工控领域等特定需求,有需要的工程师可以前往正点原子官方购买。

 

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