BeagleBone-HDMI

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1 中国版 BB-Black 用户手册版本年 4 月 22 日

2 i 版权声明 : 中国版 BB-Black 开发套件及其相关知识产权由深圳市所有本文档由深圳市版权所有, 并保留一切权利在未经英蓓特公司书面许可的情况下, 不得以任何方式或形式来修改分发或复制本文档的任何部分 Microsoft, MS-DOS, Windows, Windows95, Windows98, Windows2000, Windows xp, Windows Embedded Compact 7 由微软公司授权使用免责声明 : 产品附带光盘所提供的程序源代码软件资料文档等, 深圳市英蓓特有限公司不提供任何类型的担保 ; 不论是明确的, 还是隐含的, 包括但不限于合适特定用途的保证, 全部的风险, 由使用者来承担 ; 如果程序出现缺陷, 使用者承担所有必要的服务修改和改正的费用版本更新记录 : 版本更新日期描述初始版本 2013 版权所有中国版 BB-Black 用户手册

3 ii 目录第 1 章产品概述产品介绍包装内容硬件特性系统框图硬件尺寸 ( 毫米 )... 4 第 2 章硬件系统介绍 CPU 简介时钟信号复位信号通用接口可编程实时单元和工业通讯子系统 D 图形引擎 CPU 周边芯片 TPS65217 电源管理芯片 MTFC2GMVEA emmc Flash 存储器 MT41K256M16HA-125 DDR 存储器 LAN8710A-EZC-TR Ethernet 芯片 TDA19988 发送器接口 / 按钮 /LED 电源接口 (P1) JTAG 接口 (P2) USB Host 接口 (P3) USB Device 接口 (P4) LAN 接口 (P5) HDMI D Type 接口 (P6) 右扩展接口 (P8) 左扩展接口 2(P9) 按钮 LED 指示灯第 3 章系统更新版权所有中国版 BB Black 用户手册

5 1 第 1 章产品概述 1.1 产品介绍中国版 BB-Black 是深圳市推出的一款基于 AM3359 处理器的开发套件处理器集成了高达 1GHz 的 ARM Cortex -A8 内核, 并提供了丰富的外设接口中国版 BB-Black 的扩展接口包括网口 USB Host USB OTG TF 卡接口串口 JTAG 接口 ( 默认不焊 ) HDMI D Type 接口 emmc ADC I2C SPI PWM 和 LCD 屏接口中国版 BB-Black 的应用场景非常广泛, 能够满足包括游戏外设家庭和工业自动化消费类医疗器械打印机智能收费系统智能售货机称重系统教育终端和高级玩具等在内的各个领域的不同需求 1.2 包装内容中国版 BB-Black 评估板 1 Mini USB 线缆版权所有中国版 BB Black 用户手册

35A AM3359 处理器 : 集成 720-MHz ARM Cortex -A8 内核集成 NEON SIMD 协处理器集成 SGX530 图形引擎

6 2 1.3 硬件特性图 1-1 产品背面 ( 左 ) 和正面 ( 右 ) 产品参数 : 产品尺寸 :86.36 mm 54.61mm 工作温度 :0 ~ 70 环境湿度 :20% ~ 90%( 无凝结 ) 输入电源 :5V/0.35A AM3359 处理器 : 集成 720-MHz ARM Cortex -A8 内核集成 NEON SIMD 协处理器集成 SGX530 图形引擎集成可编程实时单元子系统集成 32KB 指令缓存和 32KB 数据缓存, 支持奇偶校验集成 256KB 二级缓存, 支持错误校验码板载存储器 : 2G emmc Flash 存储器 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

7 3 512MB DDR3 SDRAM 存储器板载接口 : 一个 HDMI D type 接口 (16 位色输出, 支持音频输出 ) 一个 LCD 接口 ( 支持 24 位输出, P8 扩展接口引出 ) 一个 10/100M 以太网接口 (RJ45 连接器 ) 一个集成了 PHY 的高速 USB 2.0 OTG 接口 (Mini USB B 型连接器 ) 一个集成了 PHY 的高速 USB 2.0 HOST 接口 (USB A 型连接器 ) 一个 TF 卡接口 ( 兼容 SD/MMC) 一个 3 线调试串口 (6-pin 2.54 间距连接器 ) 一个 HDMI D type 接口两个扩展接口, 可扩展 LCD UART emmc ADC I2C SPI 和 PWM 等接口一个 JTAG 接口 (20-pin 标准接口, 默认未焊接连接器 ) 按钮和 LED: 一个启动选择按键一个电源按键一个复位按键一个 LED 电源指示灯四个用户自定 LED 灯 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

9 5 第 2 章硬件系统介绍本章节将通过简要介绍中国版 BB-Black 上所采用的 CPU CPU 周边芯片以及各种板载接口的引脚定义来让您对该硬件系统有一个大致的了解 2.1 CPU 简介 AM3359 是基于 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, 并支持 Linux WinCE 和 Android 等高级操作系统该处理器包含了多个子系统微处理器单元 (MPU) 子系统基于 ARM Cortex-A8 微处理器 ;POWERVR SGX 图形加速子系统用于 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 (PRUSS) 使用户可以创建各种超越本地外设的数字资源此外, PRUSS 独立于 ARM 内核, 这就允许设备有独立的操作和时钟, 从而在复杂系统解决方案中有更大的灵活性时钟信号 AM3359 的时钟信号包括两个输入时钟 OSC1 和 OCC0, 和两个输出时钟 LCKOUT1 和 LCKOUT2, 其中 : OSC1 : 为 RTC 提供 KHz 参考时钟并用于连接 RTC_XTALIN 和 RTC_XTALOUT 终端 OCC0: 为所有无 RT 功能的时钟提供 19.2MHz 24MHz 25MHz 或 26MHz 参考时钟, 并用于连接 XTALIN 和 XTALOUT 终端复位信号复位功能由 CPU 的 PWRONRSTn 信号实现 ; 低电平有效 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

10 通用接口通用接口包括 4 组通用输入输出接口 (GPIO), 每一组 GPIO 模组提供 32 个专用的通用接口输入输出管脚, 因此通用的 GPIO 可以高达 128 个 (4x32) 管脚可编程实时单元和工业通讯子系统可编程实时单元和工业通讯子系统 (PRU-ICSS) 包含了两个 32 位 RISC 内核 ( 可编程实时单元, 即 PRUs) 存储器终端控制器以及能够支持更多周边接口和协议的内部外设与 AM1x 和 OMAP-L13x 系列处理器相比,AM3359 拥有的这种子系统是下一代的 PRU 子系统 D 图形引擎 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, 该子系统的主要特性如下 : Tile-Based 架构, 处理能力高达 20Mploy/ 秒通用可扩展渲染引擎是一个具有像素和顶点渲染功能的多线程引擎超过 Microsoft VS3.0 PS3.0 和 OGL2.0 的高级渲染功能指令集工业标准 API, 支持 Direct3D Mobile OGL-ES 1.1 和 2.0 OpenVG 1.0 和 OpenMax 2.2 CPU 周边芯片 TPS65217 电源管理芯片 TPS65217 是一个综合的电源管理芯片, 它包括 3 个降压转换器一个 LED 驱动器四格 LDO 和电池充电单元, 并通过 IIC 与 CPU 相连 TPS65217 的主要作用是为 CPU emmc 和 DDR 等板载芯片提供 1.1V 1.2V 1.5V 1.8V 或 3.3V 等电压, 以保证芯片正常工作 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

11 MTFC2GMVEA emmc Flash 存储器 MTFC2GMVEA-0M WT 是中国版 BB-Black 的 Flash 存储器, 大小为 2GB MT41K256M16HA-125 DDR 存储器 MT41K256M16HA-125 是中国版 BB-Black 的 DDR3 SDRAM 存储器, 大小为 512MB, 由 1 片 16bit 的 MT41K256M16HA-125 芯片构成 LAN8710A-EZC-TR Ethernet 芯片 LAN8710A-EZC-TR 是一个低功耗的 10BASE-T/100BASE-TX 物理层以太网收发器兼容 IEEE 标准, 支持 1.6V~3.6V 之间的可变 I/O 电压该芯片支持物理层自动协商机制, 因此中国版 BB-Black 可通过直通网线或者交叉网线连接到网络 hub 或者电脑如果您希望了解更多关于此芯片的信息, 请打开 Disk-BeagleBone Black\HW design\datasheet\lan\lan8710a.pdf 文档 TDA19988 发送器 TDA19988 是 NXP 推出的小尺寸低功耗的 HDMI 发送器, 支持 HDMI1.4a 标准 TDA19988 能够将 RGB 信号转换成 HDMI 信号, 并且后向兼容 DVI 1.0 标准 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

8 2.3 接口 / 按钮 /LED 图 2-1 接口 / 按钮 /LED 2.3.1 电源接口 (P1) 表 2-1 电源接口引脚信号定义描述 1 GND GND 2 +12V Power supply(+12v) 3 NC NC 2.3.2 JTAG 接口 (P2) 表 2-2 JTAG 接口引脚信号定义描述 1 TMS Test mode select 2 NTRST Test system reset 3 TDI Test data input 4 GND GND 5 VIO 3.

12 8 2.3 接口 / 按钮 /LED 图 2-1 接口 / 按钮 /LED 电源接口 (P1) 表 2-1 电源接口引脚信号定义描述 1 GND GND 2 +12V Power supply(+12v) 3 NC NC JTAG 接口 (P2) 表 2-2 JTAG 接口引脚信号定义描述 1 TMS Test mode select 2 NTRST Test system reset 3 TDI Test data input 4 GND GND 5 VIO 3.3V 6 NC NC 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

13 9 引脚信号定义描述 7 TDO Test data output 8 GND GND 9 RTCK Receive test clock 10 GND GND 11 TCK Test clock 12 GND GND 13 EMU0 Test emulation 0 14 EMU1 Test emulation 1 15 SRST System reset 16 GND GND 17 EMU2 Test emulation 2 18 EMU3 Test emulation 3 19 EMU4 Test emulation 4 20 GND GND USB Host 接口 (P3) 表 2-3 USB Host 接口引脚信号定义描述 1 VB +5V 2 D- USB data- 3 D+ USB data+ 4 GND GND USB Device 接口 (P4) 表 2-4 USB Device 接口引脚信号定义描述 1 VB +5V 2 D- USB data- 3 D+ USB data+ 4 ID USB ID 5 G1 GND 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

14 LAN 接口 (P5) 表 2-5 LAN 接口引脚信号定义描述 1 RD+ Receive data+ 2 RD- Receive data- 3 TD+ Transmit data+ 4 RCT Receive common terminal 5 TCT Transmit common terminal 6 TD- Transmit data- 7 NC No connect 8 GND GND 9 GRNA Green LED backlight anode 10 GRNC Green LED backlight catgode 11 YELC Yellow LED backlight catgode 12 YELA Yellow LED backlight anode 13 SHD1 Shield 14 SHD2 Shield HDMI D Type 接口 (P6) 表 2-6 HDMI D Type 接口引脚信号定义描述 1 HPLG Hot plug and play detect 2 NC No connect 3 HDMI_TX2+ TMDS data 2+ 4 DAT2_S GND 5 HDMI_TX2- TMDS data 2-6 HDMI_TX1+ TMDS data 1+ 7 DAT1_S GND 8 HDMI_TX1- TMDS data 1-9 HDMI_TX0+ TMDS data DAT0_S GND 11 HDMI_TX0- TMDS data 0-12 HDMI_CLK+ TMDS data clock+ 13 CLK_S GND 14 HDMI_CLK- TMDS data clock- 15 HDMICONN_CEC Consumer electronics control 16 DDC/CEC GND GND 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

15 11 引脚信号定义描述 17 HDMI_I2CSCL IIC master serial clock 18 HDMI_I2CSDA IIC serial bidirectional data 19 5V 5V 右扩展接口 (P8) 表 2-7 扩展接口 1 引脚信号定义描述 1 GND GND 2 GND GND 3 GPIO1_6 mmc1_dat6 4 GPIO1_7 mmc1_dat7 5 GPIO1_2 mmc1_dat2 6 GPIO1_3 mmc1_dat3 7 TIMER4 Time interrupt input 8 TIMER7 Time interrupt input 9 TIMER5 Time interrupt input 10 TIMER6 Time interrupt input 11 GPIO1_13 GPIO 12 GPIO1_12 GPIO 13 EHRPWM2B ehrpwm output 14 GPIO0_26 GPIO 15 GPIO1_15 GPIO 16 GPIO1_14 GPIO 17 GPIO0_27 GPIO 18 GPIO2_1 GPIO 19 EHRPWM2A ehrpwm output 20 GPIO1_31 mmc1_dat5 21 GPIO1_0 mmc1_dat4 22 GPIO1_5 mmc1_dat5 23 GPIO1_4 mmc1_dat4 24 GPIO1_1 mmc1_dat1 25 GPIO1_0 mmc1_dat0 26 GPIO1_29 GPIO 27 GPIO2_22 LCD vertical sync 28 GPIO2_24 LCD pixel clock 29 GPIO2_23 LCD horizontal sync 30 GPIO2_25 LCD AC bias enable chip select 31 UART5_CTSN LCD data 版权所有中国版 BB Black 用户手册

16 12 引脚信号定义描述 32 UART5_RTSN LCD data15 33 UART4_RTSN LCD data13 34 UART3_RTSN LCD data17 35 UART4_CTSN LCD data12 36 UART3_CTSN LCD data16 37 UART5_TXD LCD data08 38 UART5_RXD LCD data09 39 GPIO2_12 LCD data06 40 GPIO2_13 LCD data07 41 GPIO2_10 LCD data04 42 GPIO2_11 LCD data05 43 GPIO2_8 LCD data02 44 GPIO2_9 LCD data03 45 GPIO2_6 LCD data00 46 GPIO2_7 LCD data 左扩展接口 2(P9) 表 2-8 扩展接口 2 引脚信号定义描述 1 DGND GND 2 DGND GND 3 VDD_3V3B 3.3V power 4 VDD_3V3B 3.3V power 5 VDD_5V 5V power 6 VDD_5V 5V power 7 SYS_5V 5V power 8 SYS_5V 5V power 9 PWR_BUT Push-button monitor input 10 SYS_RESETn System reset input 11 UART4_RXD UART receive data 12 GPIO1_28 GPIO 13 UART4_TXD UART transit data 14 EHRPWM1A ehrpwm output 15 GPIO1_16 GPIO 16 EHRPWM1B ehrpwm output 17 I2C1_SCL I2C clock 18 I2C1_SDA I2C data 19 I2C2_SCL I2C clock 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

17 13 引脚信号定义描述 20 I2C2_SDA I2C data 21 UART2_TXD UART transit data 22 UART2_RXD UART receive data 23 GPIO1_17 GPIO 24 UART1_TXD UART transit data 25 GPIO3_21 GPIO 26 UART1_RXD UART receive data 27 GPIO3_19 GPIO 28 SPI1_CS0 SPI chip select 29 SPI1_D0 SPI data0 30 SPI1_D1 SPI data1 31 SPI1_SCLK SPI clock 32 VADC ADC power 33 AIN4 ADC input 34 AGND ADC GND 35 AIN6 ADC input 36 AIN5 ADC input 37 AIN2 ADC input 38 AIN3 ADC input 39 AIN0 ADC input 40 AIN1 ADC input 41 CLKOUT2 Audio input master clock 42 GPIO0_7 Interrupt output 43 DGND GND 44 DGND GND 45 DGND GND 46 DGND GND 按钮表 2-9 按钮按钮信号定义描述 S1 Reset 重启按键 S2 usd BOOT 启动方式选择 S3 Power 在系统运行时长按该按钮来关闭系统 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

19 15 第 3 章系统更新统本章节将介绍如何下载最新的映像文件, 并通过 SD 卡更新中国版 BB-Black 的操作系 3.1 软件系统介绍以下表格列出了将要使用的 Linux 内核的版本, 以及各种设备的驱动程序表 3-1 操作系统和驱动程序类型描述 OS Linux 版本 3.8 或更高 Serial 串行接口驱动 RTC 硬件时钟驱动 Net 10/100 IEEE1588 以太网驱动 Device Display DVI 模式驱动 Driver mmc/sd SD 2.0 接口和 emmc 驱动 USB 高速 USB 接口驱动 ( 一个 OTG 一个 Host) LED 用户 LED 驱动注意 : 更多软件资源会不定期的发布在请随时关注该网站的最新内容 3.2 更新前的准备在更新系统前, 请按照以下步骤下载最新的映像文件压缩工具和 SD 卡烧写工具表 3-2 准备工作步骤操作地址 1 下载映像文件 2 下载和安装压缩工具 3* 下载和安装 SD 卡烧写工具版权所有中国版 BB Black 用户手册

20 16 注意 : 中国版 BB-Black 出厂默认的系统版本是 BBB-eMMC-flasher DDR3-400MHz.img.xz 如果您在使用最新版本的映像时出现问题, 请从步骤 1 中的地址找到并下载默认的系统版本 * 访问可以找到关于 SD 卡烧写的帮助信息 3.3 开始更新系统准备工作完成后, 请按照以下步骤进行系统更新 1) 使用 7-zip 压缩工具解压刚才下载的映像文件 ; 2) 用一个 MicroSD 卡卡套或者 USB 读卡器将一张 MicroSD 卡连接到 PC; 3) 使用刚才安装的 Win32 Disk Imager 工具将解压后映像文件写入 MicroSD 卡 ; 4) 将 MicroSD 卡插入中国版 BB-Black 的卡槽中, 然后按住 usd BOOT 按钮 ( 请参考第 8 页上的图 2-1 接口 / 按钮 /LED) 并使用 USB 线缆接通电源 ; 5) 当 4 个 User LED 同时持续亮起时, 表示已成功完成系统更新 ( 需耗时 45 分钟左右 ) 请断开电源并取出 MicroSD 卡, 然后再次接通电源即可 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

21 17 第 4 章系统开发本章将通过获取 bootloader 和内核源代码以及编译系统两部分来简要介绍 Linux 环境下的系统开发大致流程注意 : 每一条指令前都加上了符号, 以便防止由于指令较长占用多行而造成误解 4.1 获取源代码 Bootloader 和内核源代码保存在 git 中, 下载地址分别为 git://git.denx.de/u-boot.git 和 git://github.com/beagleboard/kernel.git 请在 Linux 环境下执行以下命令来获取源代码 1) 获取 bootloader 源代码 ; $ cd ~ $ git clone git://git.denx.de/u-boot.git 2) 获取内核源代码 ; $ cd ~ $ git clone git://github.com/beagleboard/kernel.git $ git checkout origin/3.8 b 3.8 $./patch.sh 4.2 编译系统编译系统的工作大致包括下载和安装 ARM 交叉编译工具设置环境变量和编译源代码几个步骤 1) 执行以下命令来下载和安装交叉编译工具 ; $ cd ~ 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

22 18 $ wget nueabi/arm arm-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2 $ cd ~ $ tar jxvf arm arm-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2 $ export PATH=~/arm /bin:$PATH 注意 : 如果 wget 下载失败, 请通过浏览器进行下载 2) 执行以下命令来为 mkimage 添加环境变量 ; $ export PATH=~/uboot/tools:$PATH 3) 执行以下命令来编译 u-boot; $ cd ~/u-boot $ [ -d./am335x ] && rm -rf./am335x $ make O=am335x CROSS_COMPILE= arm-none-linux-gnueabi- ARCH=arm am335x_evm 4) 执行以下命令来编译内核 ; $ cd ~/kernel/kernel $ cp../configs/beaglebone.config $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE= arm-none-linux-gnueabi- uimage dtbs 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

23 19 技术支持和保修服务技术支持英蓓特科技对所销售的产品提供一年的免费技术支持服务, 技术支持服务范围 : 提供英蓓特科技嵌入式平台产品的软硬件资源 ; 帮助用户正确地编译和运行我们提供的源代码 ; 用户在按照本公司提供的产品文档操作的情况下, 如本公司的嵌入式软硬件产品出现异常问题, 我们将提供技术支持 ; 帮助用户判定是否存在产品故障以下情况不在我们的免费技术支持服务范围内, 但我们将根据情况酌情处理 : 用户自行开发中遇到的软硬件问题 ; 用户自行修改嵌入式操作系统遇到的问题 ; 用户自己的应用程序遇到的问题 ; 用户自行修改本公司提供的软件代码遇到的问题保修服务 1) 产品自出售之日起, 在正常使用状况下为印刷电路板提供 12 个月的免费保修服务 ; 2) 以下情况不属于免费服务范围, 英蓓特科技将酌情收取服务费用 : A. 无法提供产品有效购买凭证产品识别标签撕毁或无法辨认, 涂改标签或标签与实际产品不符 ; B. 未按用户手册操作导致产品损坏的 ; C. 因天灾 ( 水灾火灾地震雷击台风等 ) 或零件之自然耗损或遇不可抗拒力导致的产品外观及功能损坏 ; 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

24 20 D. 因供电磕碰房屋漏水动物潮湿杂 / 异物进入板内等原因导致的产品外观及功能损坏 ; E. 用户擅自拆焊零件或修改而导致不良或授权非英蓓特科技认可的人员及机构进行产品的拆装维修, 变更产品出厂规格及配置或扩充非英蓓特科技公司销售或认可的配件及由此引致的产品外观及功能损坏 ; F. 用户自行安装软件系统或软件设定不当或由电脑病毒等造成的故障 ; G. 非经授权渠道购得此产品者 H. 非英蓓特科技对用户做出的超出保修服务范围的承诺 ( 包括口头及书面等 ) 由承诺方负责兑现, 英蓓特科技恕不承担任何责任 ; 3) 保修期内由用户发到我们公司的运费由用户承担, 由我们公司发给用户的运费由我们承担 ; 保修期外的全部运输费用由用户承担 4) 若板卡需要维修, 请联系技术支持服务部注意 : 未经本公司许可私自将产品寄回的, 英蓓特科技公司不承担任何责任联系方式技术支持电话 : /875/897 Emai:support@timll.com 销售信息电话 : /861/862 传真 : Emai:support@timll.com 公司信息网站 : 地址 : 深圳市南山区留仙大道 1183 号南山云谷创新产业园山水楼 4 楼 B(518055) 2013 版权所有中国版 BB Black 用户手册

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BeagleBone-HDMI 中国版 BB-Black 用户手册版本 1.1 2013 年 5 月 20 日 i 版权声明 : 中国版 BB-Black 开发套件及其相关知识产权由深圳市英蓓特科技有限公司所有本文档由深圳市英蓓特科技有限公司版权所有, 并保留一切权利在未经英蓓特公司书面许可的情况下, 不得以任何方式或形式来修改分发或复制本文档的任何部分 Microsoft, MS-DOS, Windows, Windows95,