1 实验箱简介Ø 基于TI OMAP-L138（定点/浮点DSP C674x + ARM9） + Xilinx Spartan-6 FPGA处理器。其中DSP+ARM双核主频456MHz，高达3648MIPS和2746MFLOPS的运算能力； Ø 可拆式新型实验箱，使用灵活，性价比高。由核心板、实验开发底板、实验拓展板、触摸屏、仿真器、3寸全功能触摸彩屏信号源及相关实验配件组成； Ø 实验主板标配7寸可触摸电阻屏，支持RS232、RS482、VGA、SD、SATA、USB、USB OTG、RTC、EMIF、uPP、I2C、PMOD、以太网口、音频输入输出接口等接口； Ø 实验拓展板支持：步进电机、直流电机（配霍尔传感器）、4*4矩阵键盘、200万CMOS数字摄像头、蜂鸣器、8路16位200K采样率ADC输入、10位1.21M DAC输出； Ø 实验拓展板上支持安装可拆卸亚克力保护板，保护实验电路； Ø DSP+ARM+FPGA三核工业级核心板，尺寸仅66mm*38.6mm，采用精密工业级B2B连接器，可用于科学研究、毕业设计、电子竞赛、产品开发使用； Ø 不仅提供面向教学的实验资源，而且提供工程应用上的开发例程； Ø 适用于图像处理、音频处理、信号处理、通信、测控、自动化等教学领域。 
图 1 TL138F-TEB实验箱外观图 
图 2 TL138F-TEB实验箱整体图 
图 3 TL138F-TEB实验箱主体正面图 
图 4实验主板正面图 
图 5实验拓展板正面图 
图 6 仿真器侧视图 
图 7 信号源侧视图
TL138F-TEB是一款基于TI OMAP-L138（定点/浮点DSP C674x + ARM9）+ Xilinx Spartan-6 FPGA三核新可拆式新型嵌入式教学实验箱，提供了丰富的教学实验例程，并提供视频教程，适合高校以及研究所等实验机构。 可拆式DSP+ARM+FPGA三核实验箱TL138F-TEB提供的实验指导手册包括实验目的、原理、步骤及源码解析等，注重实验的过程，内容详实且丰富，可以帮助学生打好专业基础，也有利于教师教学计划的开展；此外，实验箱提供的工程资源开发例程可以用于师生项目开发，降低开发难度和时间成本。相对传统的实验箱，使用更加灵活，用途更广，性价比更高。 2 软硬件参数硬件框图 
图 8 实验主板硬件资源图解1 
图 9 实验主板硬件资源图解2 
图 10 实验拓展板硬件资源图解1 
图 11 实验拓展板硬件资源图解2 
图 12 TL138F-TEB实验箱结构图
表 1 实验主板硬件参数 CPU | TI OMAP-L138，浮点/定点DSP C674x+ARM9处理器，双核主频456MHz | Xilinx Spartan-6 XC6SLX9/16/25/45 FPGA | ROM | OMAP-L138端：128/256/512MByte NAND FLASH | Spartan-6端：64Mbit SPI FLASH | RAM | OMAP-L138端：128/256MByte DDR2 | EEPROM | 1x AT24C02，256Byte | B2B Connector | 2x 80pin公座B2B，2x 80pin母座B2B，间距0.5mm，共320pin | IO | 2x 25pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm，EMIFA拓展信号 | 2x 25pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm，FPGA GPIO拓展信号 | 2x 12pin排针，间距2.54mm，含McASP、GPIO等拓展信号 | 3x 12pin PMOD座，FPGA GPIO拓展信号 | 2x 48pin欧式公座连接器，FPGA GPIO拓展信号 | LED | 2x供电指示灯（底板1个，核心板1个） | 5x可编程指示灯（底板3个，核心板2个） | 5x可编程指示灯（底板3个，核心板2个） | KEY | 1x 系统复位按键 | 3x可编程输入按键（含1个非屏蔽中断按键） | 3x可编程输入按键 | JTAG | 1x 14pin TI Rev B JTAG接口，间距2.54mm | 1x 14pin FPGA JTAG接口，间距2.0mm | LCD | 1x LCD触摸屏接口 | BOOT SET | 1x 5bit启动方式选择拨码开关 | SD | 1x Micro SD卡接口 | RTC | 1x CR2032，3V可充电RTC | SATA | 1x 7pin SATA硬盘接口 | Ethernet | 1x RJ45以太网口，10/100M自适应 | USB | 1x Micro USB 2.0 OTG接口 | 4x USB 1.1 HOST接口 | UART | OMAP-L138端：1X RS232串口，DB9接口；1X RS485串口，绿色端子（RS485和RS232复用）；1 X 调试串口，Micro USB接口 | Spartan-6端：1x RS232串口，DB9接口 | SWITCH | 1x电源拨码开关 | POWER | 1x12V 2A直流输入DC417电源接口，外径4.4mm，内径1.65mm | 2x 2pin白色端子座，间距2.54mm，提供3.3V和5V电源 |
备注：SOM-TL138F、SOM-TL1808F、SOM-TL6748F核心板在硬件上pin to pin兼容。 表 2 实验拓展板硬件参数 ADC | ADI AD7606，8通道，16bit，200K采样率，量程范围±5V或±10V | DAC | TI TL5615，单通道，10bit，1.21MHz更新速率，量程范围0~5V | KEY | 1x 4*4矩阵按键 | MOTOR | 2x直流电机，带霍尔传感器测速功能 | 1x五线四相步进电机 | BUZZER | 1x无源蜂鸣器 | Camera | OV2640，CMOS摄像头，200万像素 |
表 3 仿真器特性 型号 | XDS100V2 | 调试功能 | 连接/断开，读/写内存，读取寄存器，加载程序，运行、停止步骤，支持断点调试，实时模式 | JTAG复位 | 支持 | ETB(Embedded Trace Buffer) | 支持 | 目标电缆断开检测 | 支持 | 目标芯片掉电检测 | 支持 | USB 2.0高速（480Mbit/s） | 支持 | 20pin/14pin JTAG接口 | 支持 | 1.8V与3.3V IO | 支持 | 支持版本 | CCS4、CCS5、CCS6或更高版本，不支持CCS3.3及更低版本 |
表 4信号源特性 屏幕分辨率 | 240*400 | 操控方式 | 可触摸彩色液晶屏 | 波形特性 | 标准波形 | 正弦波，方波，三角波，升锯齿，降锯齿，SINC，噪声，升指数，降指数，正全波，负全波，正半波，负半波，高斯函数，直流 | 采样率 | 80MS/s | 垂直分辨率 | 14bit | 任意波点数 | 2~32K | 内置存储 | 128M | 频率特性 | 输出范围 | 正弦波为1mHz~10MHz，方波为1mHz~10MHz，其他为1mHz~1MHz | 分辨率 | 1mHz | 精度 | 50ppm | 电压特性 | 输出范围 | 10mVpp~10Vpp | 分辨率 | 12bit | 准确度 | 设定值8% | 偏置范围 | 
| 幅度平坦度 | 优于0.3dB | 方波特性 | 方波占空比 | 1mHz~1MHz为0.1%~99.9%；1MHz~10MHz为固定50% | 上升/下降沿 | <20ns | 过冲 | <5% | 其他特性 | 输出阻抗 | 50欧姆 | 斜波对称度 | 0.1%~99.9% | 同步信号 | 4.8V~5.2V，TTL电平 | 电源需求 | 直流4.75V~5.25V，<400mA | 显示特性 | 3寸 | 尺寸 | 116mm*76mm*26mm（长宽高） | 重量 | 180g |
软件参数 表 5 ARM端软件支持 | 裸机、Linux操作系统（Linux-3.3、Linux-2.6.37、Linux-2.6.33） | DSP端软件支持 | 裸机、SYS/BIOS操作系统 | CCS版本号 | CCS5.5 | 图形界面开发工具 | Qt | 双核通信组件支持 | SysLink、DSPLINK | 软件开发套件提供 | MCSDK、DVSDK | ISE版本号 | ISE 14.7 | Linux驱动支持 | NAND FLASH | DDR2 | SPI FLASH | I2C EEPROM | MMC/SD | SATA | USB 1.1 HOST | USB 2.0 OTG | LED | BUTTON | RS232 | RS485 | UART TL16C754C | CAN MCP2515 | AUDIO TLV320AIC3106 | Ethernet LAN8710 MII | Ethernet LAN8720 RMII | Ethernet LAN9221 EMIFA | 4.3in Touch Screen LCD | 7in Touch Screen LCD | VGA CS7123 | RTC | ADC AD7606 | ADC AD7656 | ADC ADS8568 | DAC AD5724 | CMOS Sensor OV2640 | Video Decoder TVP5147 | USB 3G ZTE MC2716 | USB WIFI RTL8188 | USB Mouse | USB Keyboard |
3 开发资料提供了大量的开发资料，包含视频教程、中文数据手册，创造了DSP+ARM+FPGA平台开发的新局面，已成为DSP+ARM+FPGA开发者的重要合作企业。 教学资源 （1）提供视频教程3套：《TMS320C6748 DSP教程》、《SYS/BIOS系统开发入门》、《OMAP-L138 DSP+ARM双核通信教程》； （2）提供完整的实验代码，以及适合教学的《教学实验指导手册》，目录详见附录A，教学实验主要包括： Ø ARM实验环境搭建与Linux开发基础 Ø 系统移植开发实验 Ø Linux设备驱动程序开发实验 Ø 基于CCS的ARM基础外设实验 Ø Linux Qt图形界面开发入门实验 Ø DSP实验环境搭建与CCS开发基础 Ø DSP基础外设实验 Ø 语音类实验 Ø DSP算法实验 Ø 图像类实验 Ø 视频类实验 Ø 综合类实验 Ø FPGA实验环境搭建与ISE开发基础 Ø FPGA基础外设实验 Ø DSP与FPGA双核通信实验 Ø ARM与DSP双核通信实验 Ø DSP与FPGA双核通信实验 Ø ARM、DSP与FPGA三核通信实验
工程资源 （1） 提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet，缩短硬件设计周期； （2） 提供系统烧写镜像、内核驱动源码、文件系统源码； （3） 提供完整的平台开发包、入门教程，节省软件整理时间，上手容易； （4） 提供丰富的入门教程、开发案例，含OMAP-L138与FPGA通信例程； （5） 提供详细的DSP+ARM双核通信教程，解决了双核开发瓶颈； （6） 提供基于Qt的图形界面开发教程； （7） 提供丰富的Demo程序，部分开发例程详见附录B，开发例程主要包括： Ø 基于ARM端的裸机开发例程 Ø 基于ARM端的Linux开发例程 Ø 基于DSP端的裸机开发例程 Ø 基于DSP端的SYS/BIOS开发例程 Ø 基于SYSLINK的双核开发例程 Ø 基于DSPLINK的双核开发例程 Ø 基于TL_IPC的双核开发例程 Ø 基于PRU的汇编开发例程 Ø 基于FPGA端的开发例程 4 电气特性核心板工作环境 表 6 环境参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 商业级温度 | 0°C | / | 70°C | 工业级温度 | -40°C | / | 85°C | 工作电压 | / | 5V | / |
实验主板功耗测试 表 7 类别 | 典型值电压 | 典型值电流 | 典型值功耗 | 核心板 | 3.3V | 116mA | 0.38W | 整板 | 12.01V | 150mA | 1.80W |
备注：功耗测试基于TL138/6748/1808F-EVM开发板进行。 5 实验箱机械尺寸 表 8 名称 | 长 | 宽 | 高 | 实验箱箱体 | 480mm | 350mm | 175mm | 实验主板 | 165mm | 110mm | / | 实验拓展板 | 180mm | 130mm | / |
6 实验箱套件清单 表 9 名称 | 数量 | TL138F-TEB实验主板 | 1块 | TL138F-TEB实验拓展板 | 1块 | 信号源 | 1个 | TL-XDS100V2仿真器 | 1个 | DLC9LP FPGA下载器 | 1个 | 12V 2A电源适配器 | 1个 | 实验箱资料光盘 | 1套 | 7寸LCD触摸屏 | 1个 | SD卡 | 1个 | SD卡读卡器 | 1个 | RS232交叉串口母母线 | 1条 | USB转RS232串口线 | 1条 | Micro USB线 | 1条 | 50pin 软排线 | 2根 | 直连网线 | 1根 | Micro OTG转接线 | 1条 |
7 技术支持（1） 协助底板设计和测试，减少硬件设计失误； （2） 协助解决按照用户手册操作出现的异常问题； （3） 协助产品故障判定； （4） 协助正确编译与运行所提供的源代码； （5） 协助进行产品二次开发； （6） 提供长期的售后服务。 8 增值服务l 主板定制设计 l 核心板定制设计 l 嵌入式软件开发 l 项目合作开发 l 技术培训
附录A 教学实验 表 10 ARM教学实验 ARM实验环境搭建与Linux开发基础 | 安装虚拟机与Ubuntu操作系统 | 建立交叉编译环境 | 设置共享目录或Samba共享工具 | 系统移植开发实验 | U-Boot移植基础实验 | Linux内核移植基础实验 | 根文件系统移植基础实验 | Linux设备驱动程序开发实验 | LED设备驱动程序开发实验 | 按键设备驱动程序开发实验 | 设备驱动模块静态编译进内核 | 基于CCS的ARM基础外设实验 | LED灯控制及寄存器配置实验 | 按键与4x4键盘输入控制实验（按键中断输入） | LCD触摸屏触控与图片显示实验 | UART串口收发实验（查询与中断方式） | 高精度脉冲宽度调制器PWM输出测试实验 | 定时器/计数器控制实验 | 看门狗功能测试实验 | 模数转换（A/D）测试实验 | 数模转换（D/A）测试实验 | Linux Qt图形界面开发入门实验 | 搭建Qt开发环境 | helloworld Qt程序开发 | LED Qt程序开发 | 按键Qt程序开发 | 添加Matrix Gui用户界面启动项 |
表 11 DSP教学实验 DSP实验环境搭建与CCS开发基础 | 安装CCS与串口调试工具 | CCS开发入门 | 基于CCS仿真调试、程序加载与烧写 | CCS工程新建、编译和导入 | 编写基于C语言的DSP程序 | 编写基于汇编语言的DSP程序 | 基于C和汇编语言的混合编程 | DSP基础外设实验 | LED灯控制及寄存器配置实验 | 按键与4x4键盘输入控制实验（按键中断输入） | LCD触摸屏触控与图片显示实验 | UART串口收发实验（查询与中断方式） | GPIO 方波测试实验（模拟PWM） | 定时器/计数器控制实验 | 看门狗功能测试实验 | 模数转换（A/D）测试实验 | 数模转换（D/A）测试实验 | 直流电机控制实验 | 步进电机控制实验 | USB OTG接口功能测试实验 | 网络通讯实验 | 语音类实验 | 音频采集与播放测试实验 | MP3音频解码实验 | AAC音频编解码实验 | G711A音频编解码实验 | DSP算法实验 | 有限冲激响应滤波器（FIR）算法 | 无限冲激响应滤波器（IIR）算法 | 快速傅立叶变换（FFT）算法 | 矩阵（Matrix）运算 | 图像类实验 | 图像旋转 | 图像缩放 | 灰度图像直方图 | 直方图均衡化 | 图像反色 | 边缘检测 | 灰度图像二值化 | 灰度图像线性变换 | RGB24图像灰度转换 | 图像离散余弦变换 | 视频类实验 | 数字、字母与文字识别 | 二维码扫描识别 | CMOS摄像头图像采集实验 | H264编码实验 | 综合类实验 | 人脸识别追踪实验 | 网络摄像头的采集与显示 |
表 12 FPGA教学实验 FPGA实验环境搭建与ISE开发基础 | 安装ISE集成开发环境工具 | ISE工程新建和程序编写 | 基于ISE仿真调试、程序加载与烧写开发入门 | FPGA基础外设实验 | LED灯控制实验 | 按键与4x4键盘输入控制实验 | I2C测试实验 | UART串口收发实验 | 高精度脉冲宽度调制器PWM输出测试实验（蜂鸣器） | 模数转换（A/D）测试实验 | 数模转换（D/A）测试实验 | 直流电机控制实验 | 步进电机控制实验 |
表 13 核间通信教学实验 ARM与DSP双核通信实验 | 搭建MCSDK双核开发环境 | SysLink双核工程建立与调试 | ARM和DSP数据共享 | Helloworld双核例程 | ARM通过DSP控制Led | 灰度BMP图像旋转功能 | DSP与FPGA双核通信实验 | uPP通信测试实验 | EMIF通信测试实验 | 伺服电机控制实验 | 摄像头图像采集显示实验 | ARM、DSP与FPGA三核通信实验 | 打印AD采集的数据 | 保存AD采集的数据 | LCD屏幕显示AD采集波形 | 网络远程控制AD采集及PC端波形显示 |
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