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平头哥 BeagleV-Ahead TH1520 RISC-V 高性能开发板开箱硬件评测
BeagleV-Ahead开箱硬件讲解BeagleV-Ahead开箱介绍非常感谢 中国杭州平头哥半导体优先公司 和 Beagle社区给予我们 全球首款高性能 TH1520 RISC-V SBC开发板 BeagleV-Ahead评测工作我们将围绕 开发板 外观 板载功能接口系统启动系统初体验系统功能使用演示更新不同系统镜像编译SDK打造属于自己的系统从硬件 到 SDK软件 进行逐步的评测演示。BeagleV AHead 开发板是一款采用平头哥半导体的曳影TH1520 作为主控的Beagle家族开源的RISC-V 单板计算机SBC非常适合开源社区的RISC-V 开发人员。 BeagleV AHead 传承了Beagle 开发版的统一设计语言采用BeagleBone Black 的外形尺寸它具有与BeagleBone Black 相同的P8 和P9 扩展接口所以支持叠加现有的BeagleBone扩展板以扩展其功能。 虽然BeagleV Ahead 采用强大的四核RISC-V 处理器但确是一款价格实惠、便于携带的RISC-V“口袋开发板”适用于任何希望参与RISC-V 开发的人。作为经常出差的开发人员特别友好随时随地拿出连上USB 即可使用(5V 电源接口可通过USB 转接头串口可通过USB转UART 连接)。BeagleV-Ahead总结 外包装比较简单但是整体包装盒设计包含了开发板的所有内容算是一个完整的产品包装介绍。 正面是开发板的 照片板名以及一句 Enabling the future of open source (翻译过来是 开启开源的未来 ) 正前侧边使用经典的 狗板 的 黑橙配色logo 用于再次强调官方信息 正后 侧边 介绍了开发板的生产国家 以及各种硬件认证标识 在这里我们看出BeagleV-Ahead 是Seeed 在中国代工生产。 背面 比较简单只有一个 产品的商品条形码以及 一段 提示警告 This product can expose you to chemicals including Formaldehyde, which is known to the State of Califomnia to cause cancer, and Toluene, which is known to the State of California to cause birth defects or other reproductiveharm. For more information go to www.P65Warnings.ca.gov 翻译过来大概意思是 该产品可能会让您接触到化学物质包括甲醛加利福尼亚州已知会导致癌症和甲苯加利福尼亚州已知会导致出生缺陷或其他生殖危害。 欲了解更多信息请访问 www.P65Warnings.ca.gov BeagleV开盒包装盒内 有一张快速使用的卡片里面 介绍了如果需要快速开始使用访问 beaglev-ahead.org/quick 但是我访问了以后 发现此页面还为空应该是还没准备好发布吧 等发布后 我再截图介绍。同时赠送了一根 MicroB的USB 3.0 OTG转接头主要用来链接支持市面上常见的USB设备如U盘 USB鼠标 USB键盘等。不过需要注意的是这里的 MicroB 接口不同于 我们市面上常见的安卓手机 Micro USB接口。以及一根 2.4Ghz/5Ghz的 IPEX 天线不过需要手动安装上去。BeagleV-Ahead硬件介绍BeagleV-Ahead反面介绍SOC-TH1520平头哥的TH1520 Soc 是一款低功耗、高性能、高安全、多模态感知和多媒体AP 能力的AI 处理器芯片可用于视频会议一体机、人脸识别考勤门禁、医学成像等AI 边缘计算应用场景。基于多核异构架构集成RISC-V 指令架构的四核C910 和单核C906 处理器并内嵌了多个强大硬件加速引擎搭载4TOPSint8 AI 算力的NPU提供性能优化的高端应用。支持双通道外部存储器接口支持LPDDR4/LPDDR4X提供最大存储带宽达34GB/s同时提供满足多变应用的外设接口。视频方面支持H.265/H.264/VP9 标准视频编码最高分辨率达4K40fps支持H.265/H.264/VP9/AVS2 等多格式视频解码最高分辨率达4K75fps支持JPEG 编解码最高分辨率达32Kx32K。图形处理方面内嵌3D GPU 完全兼容OpenGL ES1.1/2.0/3.0/3.1, OpenCL 1.1/1.2/2.0和Vulkan 1.1/1.2支持2D 加速引擎以及通用DSP 加速器。下图是芯片的内部整体架构框图可以比较直观看出来TH1520的芯片内部组成。接下来主要介绍一下TH1520主芯片参数CPU处理器RISC-V 64GCV C910*42GHz支持小端模式9~12 级深流水架构3 发射8 执行的超标量架构对软件完全透明按序取指乱序发射乱序完成和按序退休两级高缓结构哈佛结构一级高缓和共享的二级高缓一级缓存支持MESI 的一致性协议二级缓存支持MOESI 的一致性协议每核支持64KB I cache 和64KB D Cache四核共享1MB L2 Cache支持私有中断控制器CLINT 和公有中断控制器PLIC两级TLB 内存管理单元实现虚实地址转换与内存管理指令高缓路预测的低功耗访问技术短循环缓存的低功耗执行技术支持segment load、store 指令支持计时器功能支持TEE 和REETEE/REE 支持核数启动时可配置支持自定义且接口兼容RISC-V 的多核调试框架独立电源域支持DVFSAI 计算引擎-NPU支持4TOPSINT8 通用NNA 算力主频1GHz支持TensorFlowONNXCaffe支持CNNRNNDNN 等支持卷积、激活、单元操作加法、乘法、最大值、最小值、池化最小值、最大值、平均值、归一化、反卷积无损权重数据压缩灵活比特深度支持灵活的输入输出和中间数据位深度4~16位带宽缩减AI 计算引擎-FCE支持点积算法的特征加速器支持从128 到256 多特征尺寸步进32支持有符号和无符号INT4/INT8 特征值支持库比较暂停功能支持库数据、目标向量和扰乱向量的大端和小端模式转换支持基础数据库的异或扰乱预处理百万人脸底库比对50msDSP支持两路独立DSP 核主频1GHz支持256 个8x8 MAC支持16 个单精度VFPU支持图像直方图统计32KB 指令Cache2 个128KB 数据RAM视频VI接口1 路4-lanes 和2 路2-lanes MIPI CSI-2 输入每lane 支持2.5Gbit/s2 路2-lanes MIPI CSI-2 可以拼接成1 路4-lanes MIPI CSI-23 路MIPI 输入可以映射到2 个ISP 上或DMA 上支持RAW6RAW7RAW8RAW10RAW12 输入格式4-lanes MIPI CSI 支持最大13M sensor 输入2-lanes MIPI CSI 支持最大5M sensor 输入支持对单曝光sensor 的低成本HDR 算法处理视频VO接口16-/24-bit RGB 数字接口输出最高支持1080p30fps2 路4-lanes MIPI DSI 输出每lane 支持2.5Gbit/sHDMI 接口 * 支持HDMI 2.0向后兼容HDMI 1.4 * 最高支持1080p120fps4Kx2K60fps * 输入参考时钟13.5MHz 到600MHz * 最高总带宽18Gbps * 支持8 声道音频输出 * 支持CECConsumer Electronics Control * 支持HPDHot Plug Detection * 支持HDCP 1.4图像信号处理器支持两路独立ISP 处理支持RAW 8~16 位输入支持IR 10 位/YUV420 8 位/RGB888 输出支持RGB Bayer/RGB IR pattern 4x4 输入处理支持最高13M 像素输入(12M 像素处理)支持LSC 和DPC支持3A(AE,AWB,AF)算法支持2D/3D 图像降噪和图像锐化支持颜色增强高亮抑制背光补偿伽马校正等支持抗闪烁支持鱼眼校正支持HDR 和WDR视频解码器支持H.264 BP/MP/HPlevel 5.1 解码最大4K 分辨率支持H.265/HEVC Main Profilelevel 5.1 解码最大4K 分辨率支持VP9 Profile-2 解码最大4K 分辨率支持AVS2.0 解码最大4K 分辨率VP6/7/8/AVS/AVS/VC1/MPEG4 解码最大1920x1080 分辨率解码性能最大4K75fps支持多路编码和多路解码并支持编解码同时进行JPEG 编解码视频编码器支持H.264 BP/MP/HPlevel4.2 编码最大4K 分辨率支持H.265/HEVC Main Profile 编码最大4K 分辨率仅支持I 帧和P 帧不支持B 帧编码性能最大4K40fps支持多路编码和多路解码并支持编解码同时进行JPEG 编解码2D 图形加速器2D 操作多源混叠支持YUV 格式矩形操作/清除/位块传送4 pixel/cycle图像处理单元支持APIs Vulkan 1.1/1.2, OpenCL 1.1/1.2/2.0, OpenGL ES 3.0/3.1/3.2基于分片的3D 图形渲染支持多个分片同时处理可编程的高质量抗混叠支持和NNA 的AI 协同先进的DMA 操作降低主CPU 负载压缩纹理编码无损数据压缩固件执行专用处理器显示处理单元支持双路视频显示一路接HDMI 接口分辨率4K30fps一路接MIPI DSI 接口分辨率1080p60fps两路显示共支持6 层叠加两路显示层数可灵活配置支持旋转和缩放视频时序产生滤波和缩放垂直和水平缩放可编程滤波硬件光标音频接口支持1 个8 通道I2S 接外部CODEC 音频输入最高384kbps支持3 个2 通道I2S/PCM 接外部CODEC 或蓝牙语音支持低功耗VAD支持8 路PDM 数据对接外部DMIC支持8 路TDM/PCM 输入支持2 个SPDIF-IN/OUT支持采样率32/44.1/48/88.2/96/192kHz音频处理器C906 单核处理器 * 主频500~800MHz * RV64IMA[FD]C[V]指令架构 * 5 级单发按序执行流水线 * 一级哈佛结构的指令和数据缓存大小为32KB缓存行为64B * Sv39 内存管理单元实现虚实地址转换与内存管理 * 支持AXI4.0 128 位Master 接口 * 支持核内中断CLINT 和中断控制器PLIC * 可配置的浮点单元和矢量单元 * SIMD128 处理单元安全引擎TEEREE 两层安全体系架构支持AES/DES/3DES/SM4 加解密算法最高速度200MB/s支持HASH/SM3最高速度200MB/s支持RSA/SM2硬件随机数发生器基于硬件的隔离机制支持安全启动内置Sensor 为安全电路提供物理防护存储接口片内存储: BootROM128KB,共享SRAM1.5MB 片外存储: * 支持32/64 位LPDDR4/LPDDR4X最高速率4266Mbps * SPI NOR/NAND Flash 接口 * eMMC5.1 接口最高速率支持HS400 * SD 3.0 接口外设接口GMAC * 支持2 路千兆以太网 * 支持10/100/1000Mbps 数据传输率RGMII 接口USB 支持一路USB 3.0 DRD可作为主机或设备兼容USB 2.0UART 支持8 路UART * 1 路带流控UART最高速率4Mbps * 3 路支持红外UARTI2CISO7816GPIOSAR-ADCPWMPVT SensorEFUSE总结TH1520是我目前为止见到过配置最强的RISC-V 应用处理器不仅是 CPU部分在 音视频编解码 显示AI外围接口存储 安全将整个芯片发挥到了极致。Moemory-LPDDR4BeagleV-Ahead默认板载 4GB LPDDR4 RAM根据开发板丝印以及官方发布的DDR相关原理图结合来看实际使用的型号 为 三星厂家 K4U6E3S4AA-MGCL LPDDR4X 单颗DDR RAM大小为2GB通过搜索访问官网 看出这款芯片最高 频率为 4266Mbps 工作温度为 -25°-85°属于消费级温宽。BeagleV-Ahead LPDDR4原理图参考https://beaglev-ahead.beagleboard.io/docs/latest/_images/DDR4-2-3.pngLPDDR4芯片参考 https://semiconductor.samsung.com/dram/lpddr/lpddr4x/k4u6e3s4aa-mgcl/总结好马配好鞍一款高性能的主控芯片需要一款主频足够高的内存才能将整个性能完整发挥出来不过不知道后续有没有8GB LPDDR4版本。PMIC-DA9063一盏灯需要接通正负极市井电才能点亮一款开发板同样也需要电源输入才能运行起来对于简单的产品电路我们只需要按照要求输入基本转换过的电压即可但是对于复杂的产品则可能需要至少 十几种电源信号输入才能工作这时 为了保证 产品的稳定性以及 产品体积形态就不能单独通过 电源转换来进行设计最好的办法就是 使用PMIC简称电源管理IC来快速实现复杂的电源电路让硬件工作起来。BeagleV-Ahead 开发板使用了一款 Dialog(戴乐格) 半导体公司的一款 DA9063 PMIC IC来解决整个板载的电源电路使其可以稳定工作起来。如下是我从 renesas瑞萨电子官网2021年被瑞萨收购 找到的相关资料。官网DA9063芯片介绍 https://www.renesas.com/us/en/products/power-power-management/multi-channel-power-management-ics-pmics/handheld-computingtablet-power-management-ics-pmics/da9063-programmable-pmic-quad-core-application-processors总结好马配好鞍但是还需要有好的草料 。 DA9063就是好的草料 输入稳定的 电源 让 TH1520 LPDDR4 BeagleV-Ahead整个板子稳定高效运行。WiFiBluetooth-AP6203BMAP6203BM是一款支持2.4Ghz5Ghz的WIFI Bluetooth 5.0 无线模组该模块专为智能手机和便携式设备开发。他给BeagleV-Ahead提供了 无线的能力可以让其在不受网线的约束下通过无线方式来访问网络同时支持了 5Ghz的无线速率可以以更快的速率访问互联网提供更好的体验同时蓝牙部分支持 Bluetooth 5.0协议可以使用PCM通道进行语音通信。如下图所示为 AP6230BM这款模组的 内部原理框图 WIFI部分通过SDIO协议和TH1520进行通信蓝牙部分通过 UART进行通信如果需要使用音频功能则需要链接PCM接口部分。发射端 使用 天线发射在BeagleV-Ahead开发板上使用IPEX天线来进行无线信号的传输。对于模组特征更详细的参数可以查看 下图当然也可以访问 AP6203BM官方来查找。注意拿到BeagleV-Ahead开发板 默认情况下天线是没有安装的猜测主要原因是 防止避免运输过程中导致 天线损坏官方为了让大家可以快速使用提供如下的安装步骤教程和拆卸图片教程。WiFi天线安装方式也比较简单 可以参考下图顺序 Align -- Couple -- Attach -- Connected 来安装。AP6203BM无线模组在BeagleV-Ahead 开发板上使用 90°弯针镊子取下天线步骤示意图。AP6203BM数据手册 https://downloads.codico.com/misc/Newsletter/2021/11_2021/AP6203BM%20datasheet_V0.5_20200211.pdf总结板载AP6203BM 无线WIFI模组真的太有用了极大的提高了便携和易用性天线安装过程中 需要用力才可以安装成功需要谨慎使用对于新手建议慢慢多次尝试对准再压如果这个天线可以改成 陶瓷天线 或者 铁壳天线就好了。PowerConnect-MicroUSB3.0BeagleV-Ahead MicroUSB3.0接口可以用来 给整个板子供电/传输数据比如当我们需要更新系统连接USB设备时就需要使用MicroUSB3.0 接口了这个接口是一个 Micro USB3.0接口在国内开发板上不常见产品上用的最多的是 移动硬盘连接线一端是 MicroUSB3.0公头一端是USB TYPEA 公头分别用来连接硬盘和电脑来实现一个通信过程。那么我们在BeagleV-Ahead开发板上需要使用 MicroUSB3.0 数据线 才可以让开发板和 电脑进行通信数据线如下图所示官方默认没有赠送需要单独购买。如果你对传输速率要求没那么高USB2.0的速率也可以满足那么可以尝试我们常见的手机 MicroUSB数据线 其中 MicroUSB接口 链接至BeagleV-Ahead板子的 MicroUSB3.0 接口大的那个孔。连接成功后 也可以用来传输数据 供电。上面讲述的两种方式都是让BeagleV-Ahead去连接电脑进行通信或者供电如果我们使用BeagleV-Ahead来当电脑主机去支持 其他USB设备就需要使用专门的MicroUSB3.0 OTG转接头设备了这个官方默认有配送不过因为你使用 MicroUSB3.0接口去驱动其他的设备这时就板子就无法供电只能使用 5V DC电源适配器来给开发板供电注意一定要使用5V DC电源否则会烧坏板子。如下图所示为BeagleV-Ahead开发板配套赠送的 MicroUSB 3.0 OTG转接线。其中一端链接至BeagleV-Ahead一端连接USB设备可以是 U盘 USB鼠标 键盘 USB网卡等等。连接成功后就可以把他当作一个 小电脑去使用了。总结在拿到BeagleV-Ahead的第一眼没有找到 标准的TYPE-A USB接口不知道怎么接 鼠标后来看到 转接口才明白但是又再为找V DC供电而苦恼。Storage-MicroSDBeagleV-Ahead在你不想使用Emmc默认系统时提供了另一种方式可以直接通过把镜像烧录至TF卡内然后启动系统镜像其中TF卡也可以用来作为存储设备板载Emmc存储设备有16GB容量如果不够用可以使用TF卡扩容但是更多情况下 还是 使用TF卡启动系统。如下图推荐使用 32GB容量 Class10类型 及以上TF卡这样才可以最大化发挥系统性能。具体如何烧录镜像至TF卡内并启动开发板请查看后续的 系统更新 章节。总结支持TF卡固然好但是启动时无法做到系统自动TF卡系统启动还需要认为按下 SD按键才可以这就有点别扭 不如使用拨码开关来解决。Monitor-MicroHDMI如果需要使用BeagleV-Ahead连接显示屏/电视等显示屏设备就需要准备一根 mincroHDMI转接线MicroHDMI 一端用来链接 BeagleV-Ahead另一个端连接至显示器设备如下图所示购买时 一定要确定 购买的是 MicroHDMI 转 HDMI线 才可以正常使用。BeagleV-Ahead图像性能很强可以支持输出4K/60Fps图像也就是最高可以兼容 4K/60FPS的显示器设备同时BeagleV-Ahead 提供了多种带桌面的发行版镜像如 ubuntu Fedora Android等。总结MicroHDMI接口在嵌入式设备上很常用使用起来难度也很低加上BeagleV-Ahead 图像能力强很有必要。Camera-CSI0/1CSI0 CSI1 是BeagleV-Ahead 开发板提供的 两路 MIPI CSI摄像头接口目前只能看到原理图的信号定义据说兼容 BeagleBone AI-64, Raspberry Pi Zero/CM4 (22-pin) 实际并未使用过对于感兴趣的小伙伴可以尝试。总结: 懂了但又好像什么都没懂还是不知道怎么用。Display-DSIDSI接口是BeagleV-Ahead开发板支持的MIPI DSI显示专用接口需要搭配专门的显示屏才可以使用从硬件信号定义上来看至少可以支持1080P分辨率的显示屏输出。其他信息目前没有。总结 只能看一下信号定义怎么用 怎么支持屏幕都一无所知 无从下手。BeagleV-Ahead正面介绍Memory-eMMCBeagleV-Ahead默认板载了16GB Emmc存储空间也就是开发板默认可以直接存储 16GB的数据 一般情况下 出厂系统默认都会放在 这个 16Emmc内做到开机启动可用通过查看官方的原理图 可以看出使用的是8线 DATA 数据传输可以最大化提高传输速率原理图上 默认没有标注 使用的Emmc芯片型号我通过查看 BeagleV-Ahead Emmc芯片表面丝印 字符包含 Kingston 2400907-001.A00G-A EMMC16GB-TB29 TAIWAN 可以看出是 金士顿 台湾产的 16GB EMMC芯片。通过仔细查阅型号 以及官网等最后找到了一份 这款芯片的数据手册这份手册比较简单但是介绍了硬件设计 信号定义 规格 等主要信息在下图可以看出这款Emmc是 使用的 eMMC 5.1协议传输速率最高可以达到 400MB/s 性能非常强。下图是Kingston官方针对于 eMMC Flash芯片丝印字符含义说明 可以对照着来查看确认芯片 详细的信息。Emmc数据手册 https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Kingston%20Technology%20PDFs/EMMC16G-TB29-70H01.pdf总结 BeagleV-Ahead这次板载金士顿 16GB eMMc 5.1规格存储芯片很有必要很大程度降低了大使用难度 可以做到了开箱即用。 就是不知道后面会不会出更大容量的配置比如 32GB 64GB 这样就可以装更多的数据了。Ethernet-RTL8211F前面提到 BeagleV-Ahead 背面有一颗 2.4G/5Ghz双频WIFI 用来连接无线网络但是有些时候为了更快的更稳定的网络要求就需要使用 RJ45有线网络BeagleV-Ahead 正面默认板载了一颗 RTL8211F RGMII 千兆以太网PHY芯片在这个芯片旁边 有一个Ethernet Network connectivity网线接口这个接口是用来连接RJ45网线进行网络传输的接口一般情况下 对于千兆网卡 的传输速率要求建议使用 CAT6 及以上规格 也就是俗称的 六类网线如果您网线另一端连接的是路由器等设备也需要连接至 千兆网卡接口才可以。这样才可以从物理层面跑满整个芯片带宽如下图所示网线上的 CAT . 6 UTP 650Mhz 标识 六类标准网线 非屏蔽双绞线 650MHZ传输频率 一般情况下 网线上都会有专门的规格速率标识购买时需要注意总结 在支持了 无线网络的特性上也支持了 有线网络真正是双buff加持可以不受使用场景约束选择适合自己的网络连接方式。Expansion-MikroBUSBeagleV-Ahead板在原有的双排扩展母座接口设计基础上增加了 一个MikroBus模块接口定义通过下图原理图可以看出来是一个 1.27 双排16针单排 8Pin的牛角座接口对于MikroBus接口 国内并不怎么常用通过查阅资料可以看出这是一个 MikroBUS 针对于不同传感器模块接口提供的一种标准信号定义。在这个页面可以看到详细的 MikroBUS引脚复用规则 https://beaglev-ahead.beagleboard.io/docs/latest/boards/beaglev/ahead/04-expansion.html#mikrobusPinmikroBUS portPinADC_VIN_CH7ANPWMQSPI0_CSN1 (MODE1:PWM2)AUDIO_PA3 (MODE3:GPIO4_3)RSTINTGPIO2_21 (MODE0:GPIO2_21)GPIO2_20 (MODE0:GPIO2_20)CSRXUART3_RXD (MODE1:UART3_RXD)SPI_SCLK (MODE0:SPI_SCLK)SCKTXUART3_TXD (MODE1:UART3_TXD)SPI_MISO (MODE0:SPI_MISO)MISOSCLGPIO0_18 (MODE1:I2C4_SCL)SPI_MOSI (MODE0:SPI_MOSI)MOSISDAGPIO0_19 (MODE1:I2C4_SDA)3.3V supply3V35V5V supplyGroundGNDGNDGroundMikroBUS™ 标准定义了主板插座和附加板用于将微控制器或微处理器主板与集成电路和模块附加板连接,MikroBUS™ 连接器由两个 1x8 母接头组成其中包含最有可能在目标附加板中使用的引脚。共有三组通信引脚SPI、UART 和 I2C。还有用于 PWM、中断、模拟输入、复位和片选的单引脚。引脚排列包含两个电源组一个接头上的 5V 和 GND另一个 1x8 接头上的 3.3V 和 GND。官网 https://www.mikroe.com/mikrobus 里面详细介绍了接口的定义标准 使用规范 现有的模块 以及合作伙伴等资料感兴趣的同学可以去官方了解一下。总结MikroBUS接口目前在国内发展不怎么好很少有看到对应的硬件和开发板以及使用教程不知道Beagle社区会不会大力在 BeagleV-Ahead支持模块以及软件教程我认为只要支持的模块够多使用起来足够丰富还是很受欢迎的。Expansion-P8 CapeBeagleV-Ahead设计风格延续了两侧扩展排母接口其中一侧 有 46 个 2.54mm 排母接口P8 这部分 主要以 GPIO信号为主只是在 1 2脚为GND在BeagleV-Ahead主板上 可以看到 有清楚的 引脚序号标识很方便去查找确定具体的引脚位置去连接硬件。不过目前没有看到官方或生态伙伴推出配套的 硬件模块以及之前Beagle社区推出的模块是否可以直接在上面使用这个还需考察。如果你的动手能力很强又会基本的嵌入式开发 可以去阅读官方提供的 引脚复用Mode页面说明 https://beaglev-ahead.beagleboard.io/docs/latest/boards/beaglev/ahead/04-expansion.html#connector-p8 然后根据自己的模块协议选择连接对应的引脚进行开发操作如下图所示我这里对于 官方列出的 引脚复用表格做了一个 红色字体简单介绍方便大家理解。总结BeagleV-Ahead提供了非常多的引脚可供使用期待配套的模块 以及基础的配套软件支持让大家更好的DIY起来。Expansion-P9 CapeBeagle-Ahead P9母座和P8一样也是 46 个 2.54mm 排母接口用来扩展外接模块使用但是P9和P8的信号顺序定义不同里面增加更多的电源信号以及 ADC 等信号可以有更多的玩法这里也就是表明可以接P8 Cape模块不能接P9 Cape 反过来亦是如此两边模块不能共用。如下图是P9 Cape母座的具体信号引脚定义。同样的在P9 Cape这边 BeagleV-Ahead官方也有提供详细的引脚复用说明 https://beaglev-ahead.beagleboard.io/docs/latest/boards/beaglev/ahead/04-expansion.html#connector-p9 可以查看具体复用的规则 可以依次查看对应的表格。 如果不太理解表格内容可以查看前面对P8 Cape扩展母座接口的描述。Debug-UARTBeagleV-Ahead默认把系统UART接口引出到了2.54mm排针上这对于动手能力强的群体 感觉太有用了一个 USB转TTL串口模块 就可以以命令行方式进入系统开始开发。在BeagleV-Ahead开发板上 靠近P8 Cape扩展母座 一侧 有一排6Pin排针我们只需使用 RX TX GND 三个引脚 通过2.54杜邦线的方式 就可以连接开发板与USB转TTL串口进入 终端命令行交互界面。如下图所示为一个市面上常见的CH340 USB转TTL串口模块TypeA公头 一端连接至电脑USB接口另一端排针 根据反面 丝印说明通过杜邦线连接BeagleV-Ahead串口模块使用杜邦线连接BeagleV-Ahed需要留意RX 和 TX需要交叉连接GND不需要。 硬件连接后使用putty mobaxterm minicom 等串口工具 设置 波特率 115200 8Bit 流控 No StopBit 1RTSCTS No 打开串口即可看到开发板的输出信息。因为这部分相对而言比较复杂对于第一次接触的学员建议看后续 BeagleV-Ahead 系统软件评测章节总结预留出来专门的串口接口对于有经验的开发者真的非常友好可以非常方便进入到实际的开发中。Debug-JTAGBeagleV-Ahead在 Power 5V DC电源接口旁 有一些 金属触点通过丝印和原理图看是用来连接JTAG调试器使用的但是似乎需要专门的调试设备才可以用起来具体能调试什么 调试那些目前还未能看到官方的描述只能通过原理图看到具体的信号定义。总结JTAG接口调试具体不太清楚怎么用不过对于非研究底层的同学我想这个功能可有可无。LEDs-USERPowerBeagleV-Ahead 在MicroUSB3.0接口背面有5个蓝色的LED用户灯这些灯延续了Beagle设计可以用来显示系统运行状态等同时在 Power DC 5V接口旁有一个 绿色的 电源状态灯这个LED灯不可控制连接电源就会亮。总结 BeagleV-Ahead板载的6个LED灯 可以很好的提供一个正向反馈效果让使用者可以很清楚直观的了解到 硬件电源是否连接正常系统是否在工作。Button-ResetPowerBootBeagleV-Ahead 开发板一共板载了4个白色龟脚按键其中 靠近 蓝色LED USER灯旁边两个分别是 POWER RESET按键在如下原理图中POWER按键是 SW4 对应的原理图信号名称是 ONKEY RESET按键对应的 原理图信号名称是 SYS_RST_N。 通过使用查看原理图得出 POWER 用来进行系统休眠关机/唤醒用途对于 RESET 是系统重启功能但是实际使用中 发现 长按3秒 POWER 按键 系统可以休眠关闭整个电源但是再次长按 POWER按键却无法唤醒系统进入到休眠之前的状态 而是直接重启 具体原因未知。总结POWER按键和RESET按键非常有用具体不清楚为什么 POWER按键无法实现休眠唤醒进入到休眠之前的状态内另一个 RESET按键只需要按一次就可以复位系统并且靠近板边如果按POWER键同时很容易碰到旁边的 RESET按键。Button-SDUSBBoot前面介绍到BeagleV-Ahead 开发板支持TF卡系统启动以及支持USB烧录更新EMMC系统镜像BeagleV-Ahead eMMC上方有两个白色 按键 USB 和 SD通过查看原理图BootMode部分看到了比较详细的一个启动Mode设置表格从表格里面可以看出SW1对应的是 USB按键按下后会进入到USB烧录模式SW2对应的是 SD按键重启时 按下以后可以进入到 SD 卡启动模式也就是使用TF卡启动系统。 至于eMMC启动是默认启动模式不需要设置但是进入到USB烧录模式以及使用TF启动系统就需要单独操作按键了具体操作步骤 我们将会在 后续 系统使用部分进行演示。总结做到了系统的多种启动方式可以选择可以使用USB烧录但是 如果只想使用TF卡启动系统就需要每次先按住SD按键再快速按下RESET才可以那么如果 我想默认使用TF卡启动 要怎么做呢 感觉没有拨码开关好用。Power-Barrel Jack在前面介绍MicroUSB3.0接口时有介绍到如果把BeagleV-Ahead当主机去连接U盘等设备就需要单独使用 5V DC供电这时我们需要单独准备一个 5V 2000mA DC 5.5/2.1 的电源适配器电源适配器如下图所示一头是连接220V市井电源插座另一端是连接开发板的 DC 5.5/2.1mm 的接口规格这里指的是 圆头的孔径尺寸就可以启动开发了。如果觉得220V转DC 5V的电源适配器 太贵或者不好买可以 购买 USB TYPEA 公头 转 DC 5.5/2.1的转接线一端连接至 5V USB电源适配器另一端连接至开发板即可。总结使用DC供电确实挺好但是默认没有送如果可以送一个 USB转DC的转接线 那么用起来就更加顺手。其他-规格尺寸BeagleV-Ahead尺寸其他参数ParameterValuesSize96.5×60.7×19.9mmMax heigh21.1mmPCB Size96.5x60.5*1.6mmPCB Layers10 layersPCB Thickness1.6mmRoHS compliantyesGross Weight128.8gNet weight49.7g
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