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DICE-TL138F-TEB DSP+ARM+FPGA三核教学实验箱


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3648MIPS2746MFLOPS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RS232RS482VGASDSATAUSBUSB OTGRTCEMIFuPPI2CPMOD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、200CMOS数字摄像头、蜂鸣器、816200K采样率ADC输入、101.21M 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。

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1 TL138F-TEB实验箱外观图

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2 TL138F-TEB实验箱整体图

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3 TL138F-TEB实验箱主体正面图

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4实验主板正面图

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5实验拓展板正面图

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6 仿真器侧视图

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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。

软硬件参数

硬件框图

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8 实验主板硬件资源图解1

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9 实验主板硬件资源图解2

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10 实验拓展板硬件资源图解1

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11 实验拓展板硬件资源图解2

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12 TL138F-TEB实验箱结构图

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 AT24C02256Byte

B2B Connector

2x 80pin公座B2B2x 80pin母座B2B,间距0.5mm,共320pin

IO

2x 25pin IDC3简易牛角座,间距2.54mmEMIFA拓展信号

2x 25pin IDC3简易牛角座,间距2.54mmFPGA GPIO拓展信号

2x 12pin排针,间距2.54mm,含McASPGPIO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 CR20323V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(RS485RS232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3.3V5V电源

备注:SOM-TL138FSOM-TL1808FSOM-TL6748F核心板在硬件上pin to pin兼容。

 

2 实验拓展板硬件参数

ADC

ADI AD76068通道,16bit200K采样率,量程范围±5V或±10V

DAC

TI TL5615,单通道,10bit1.21MHz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

OV2640CMOS摄像头,200万像素

 

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

1.8V3.3V IO

支持

支持版本

CCS4CCS5CCS6或更高版本,不支持CCS3.3及更低版本

 

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~1MHz0.1%~99.9%1MHz~10MHz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~5.2VTTL电平

电源需求

直流4.75V~5.25V<400mA

显示特性

3

尺寸

116mm*76mm*26mm长宽高)

重量

180g

 

软件参数

 

5

ARM端软件支持

裸机、Linux操作系统(Linux-3.3Linux-2.6.37Linux-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

SysLinkDSPLINK

软件开发套件提供

MCSDKDVSDK

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CCSARM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 DSPFPGA双核通信实验

Ø ARMDSP双核通信实验

Ø DSPFPGA双核通信实验

Ø ARMDSPFPGA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-L138FPGA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

电气特性

核心板工作环境

 

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

 

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。

 

实验箱机械尺寸

 

8

名称

实验箱箱体

480mm

350mm

175mm

实验主板

165mm

110mm

/

实验拓展板

180mm

130mm

/

实验箱套件清单

 

9

名称

数量

TL138F-TEB实验主板

1

TL138F-TEB实验拓展板

1

信号源

1

TL-XDS100V2仿真器

1

DLC9LP FPGA下载器

1

12V 2A电源适配器

1

实验箱资料光盘

1

7LCD触摸屏

1

SD

1

SD卡读卡器

1

RS232交叉串口母母线

1

USBRS232串口线

1

Micro USB线

1

50pin 软排线

2

直连网线

1

Micro OTG转接线

1

 

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。

增值服务

主板定制设计

核心板定制设计

嵌入式软件开发

项目合作开发

技术培训


附录A 教学实验

 

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CCSARM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

 

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

 

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

 

13 核间通信教学实验

ARMDSP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

ARMDSP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

DSPFPGA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

ARMDSPFPGA三核通信实验

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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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