嵌入式ARM SOC开发中文专题分享一：ARM SOC外围资源介绍

目录

概述

A6410

ATC2603C

框架图

功能说明

电源

音频

I2S

​​​​​​​USB

​​​​​​​HDMI

​​​​​​​EMMC&DDR3

​​​​​​​ADC

​​​​​​​Ethernet

​​​​​​​GPIO

​​​​​​​PWM

​​​​​​​LCD

Camera

​​​​​​​UART

​​​​​​​TWI

​​​​​​​SPI

​​​​​​​IR

​​​​​​​Keys

​​​​​​​WIFI&BT

​​​​​​​TF-Card

开发板试用

Android 主界面

​​​​​​​串口打印

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概述

 A6410是基于 A6410平台的 ARM芯片。主控 A6410采用Quad-Core Cortex-A9 架构，是专门为开放式平台方案以及差异化定制方案打造的具有强大的数据处理能力、图形处理能力、影视频编解码能力和丰富外设接口的主控 IC。其系统框图如图 1所示。

A6410

• ARM® Quard-Core Cortex™-A9
• Imagination®PowerVR SGX544MP，软件上提供OPENGL ES 2.0 接口
• 支持DDR3/DDR3L/LPDDR2，最大容量 2GB
• Nandflash Controller、SDIO*3、EMMC
• usb 2.0*3，支持otg
• TWI*4、SPI*4、UART*7
• PCM、I2S、SPDIF 音频输入输出接口
• 10/100M Ethernet MAC
• Sensor in（并口），支持mipi csi
• 4*3 Matrix Key 控制器
• Hdmi、Cvbs、Mipi Dsi、Lvds、LCD、Display Engine
• JTAG、ChipID
• 118bits GPIO、PWM output*4
• DMA、Timer、CMU（clock management）、Power Gating、watchdog
• 内置 256BIT E-FUSE
• TFPGA496    16mm*16mm size 并符合 ROHS 标准，ball pitch 0.65mm
• VDE    支持 rv、h264、vp6、mpeg、vp8、xvid、vc1、vp6、divx 解码
• VCE    支持 1080P*60fps h264 编码，8192*8192 JPEG 编码
   

ATC2603C

A6410_V1.2 开发板电源管理芯片采用自研的 ATC2603C。ATC2603C 集成了Audio Codec、PMU（power management unit）、IR 等功能。其功能框图如图 2 所示。

1. Audio
   • 支持 Slave I2S 音频输入输出
   • 7.1 Channel Audio Codec
   • 单端或差分 MIC 输入
   • 耳机输入
   • FM 输入
   • DAC 支持 192k/96k/48k/32k/24k/16k/12k/8k/88.2k/44.1k/ 22.05k /11.025k
   • ADC 支持 96k/48k/32k/24k/16k/12k/8k/44.1k/22.5k/11.025k
   • 41 级音量调节
2. Power In
   • Adapter
   • Battery
   • USB
3. Power Supply
   • 3 DC-DCs
   • 8 LDOs and 1 SWITCH
   • DC-DC 和 LDO 均可编程调节并有过压、过流、过温保护
   • 支持Power On Reset，初次上电时可以待电源稳定之后再给主控reset 信号
4. Power Charging
   • 支持硬件电量计控制锂电池充放电
5. Power Saving Mode
   • 支持Standby Mode, Sleep Mode and Deep-Sleep Mode
6. Control Interface

        通过Twi 接口与主控相连以完成对 ATC2603C 的寄存器设置

1. Others
   • IR 红外遥控
   • 10 通道 10bit ADC，采样率 3.2kHz
   • 支持RTC

框架图

功能说明

电源

开发板允许三种供电源供电：

1. 锂电池：PMU 可以对电池进行充电管理，电池充满电压为 4.2V，充电电流大小可通过软件自行配置。
2. 电源适配器：开发板使用 5V 电源适配器供电，电源负载能力不低于 2A。
3. USB：由于 PMU 的 USB 通流能力有限，如果单独采用 USB 供电需要确认总负载电流不高于 1.2A（电流不够可能引起系统重启）。

音频

开发板支持 4 节耳机播放音频和录音。默认情况下，开发板使用集成在 PMU 芯片

ATC2603C 中音频 codec，并通过 I2S 接口和主控 A6410进行数字音频传输。

​​​​​​​I2S

开发板预留 5 线 I2S 接口方便开发者调试外部 codec 功能，支持双向同速率同步传输。注意：调试外部 codec 功能时需要先断开 ATC2603C 和 A6410的 I2S 连接。开发板上有做跳转电阻，原理图设计如图 4 所示。默认焊接 RN9(I2S 与 ATC2603C 连接)，调试外部 codec需在 PCB 上去掉 RN9 焊接 RN11。

​​​​​​​USB

A6410芯片共有USB2.0 控制器 3 个。开发板上通过 USB Hub 芯片扩展两个 USB2.0 Host接口，默认支持 USB 键盘、USB 鼠标等常见USB 设备。开发板上 Micro USB2.0 口可接 otg设备，并可通过该口给单板供电和进行程序烧录。

​​​​​​​HDMI

HDMI 接口，满足 HDMI1.4 标准，支持 1080P@60Hz 输出，并可在 android 设置菜单中手动调整输出分别率。

​​​​​​​EMMC&DDR3

开发板 EMMC 贴片容量为 8G，系统可支持 4G/8G/16G 等不同容量，此外开发板还可以支持同等容量的Nand Flash；DDR3 贴片容量为 1G，系统可支持 512M/1G/2G 等不同容量，总位宽为 32bits。

​​​​​​​ADC

开发板上预留 1 路 10bit 精度 ADC，电压采集范围为 0-3.1V。ADC_COM 还可用做比较器，通过软件设置比较电压条件，当条件满足时可以引发中断唤醒系统。

​​​​​​​Ethernet

A6410芯片集成了 10/100Mbs 速度的 MAC，外部增加 PHY 芯片实现以太网功能。A6410支持RMII/SMII 接口，满足 IEEE 802.3 CSMA/CD 标准。

​​​​​​​GPIO

A6410平台具有强大的功能复用功能，大部分pin 脚都能复用多种功能。开发板 A6410芯片通过排母（排针）预留的 pin 脚，除 GND 和VCC_3V1 网络以及 Camera 接口外，都可以通过寄存器配置复用成 GPIO 口使用，具体对应的 GPIO 口可参考开发板原理图或 A6410的 datasheet 资料。GPIO 的高电平为 3.1V。

​​​​​​​PWM

开发板预留3 路PWM 接口，丝印分别为PMU_PWM0、PWM4、PWM5，其中PMU_PWM0从 PMU 引出，而 PWM4、PWM5 从 A6410引出。开发者可以根据需要修改 PWM 的占空比以及频率，PWM 频率的频率范围为 24Hz-24MHz， 1024 级可调。

​​​​​​​LCD

开发板上预留 LCD 扩展接口，支持RGB、LVDS、MIPI 等接口类型屏，分辨率最高为

2K。不同接口屏其供电需通过跳线开关选择，具体跳线方式见图 5 所示。

开发者可通过如下两种种方式显示图像：

• 开发者可根据 LCD 模组特点和我司 A6410标案原理图自行设计 LCD 转接板进行
• LCD 调试。
• HDMI 输出。

Camera

Camera 接口，支持 30M-500M 分辨率摄像头模组。该接口还可配置成 MIPI CSI 接口支持 MIPI 摄像头。

​​​​​​​UART

开发板上预留两组 UART 接口 UART0 和 UART3(带流控，A6410_V1.3 版本开发板还用于串口打印)。

​​​​​​​TWI

A6410芯片共有 4 组 TWI 接口，开发板预留两路给开发者使用，一路为 TWI1（默认情况下用于 TP 调试），一路为 TWI2（用于各种 TWI 设备调试）；此外 TWI0 用于 A6410和 ATC2603C 通信（独占），TWI3 用于 HDMI 接口（独占）。

开发板上 TWI 接口为双线串行总线，支持 Master 和 Slave 模式；支持 Standard Mode（100kbps），Fast-Speed Mode（400kpbs），Fast-Plus-Speed mode（1Mpbs）,High-Speed Mode

（3.4Mbps）四种速度。

​​​​​​​SPI

SPI 接口，支持 Master 模式以及 Slave 模式，Master 模式下最高传输速度为 60Mbps， Slave 模式最高传输速率为 20Mbps。需要注意开发板上的 SPI 接口和 TWI3 接口共用，使用时需要注意，共用情况见原理图截图 6。

​​​​​​​IR

PMU 芯片 ATC2603 集成了远程红外控制单元，可用于红外接收通信处理，满足 RC5/RC6/9012/NEC(8bit)协议标准，采样率为 32.576kHz。红外接收支持关机等各种菜单操作，但不支持开机功能。

​​​​​​​Keys

ADC 按键共有 3 个，它们默认功能分别为：HOME、VOL-、VOL+。

开发板上还有一个特殊功能按键 ADFU，用于程序升级。开发板默认焊接 EMMC，如需开发板进入ADFU（程序烧录模式），只需在机器启动的时候按住该键，然后通过 Micro

USB 口连接电脑即可。

​​​​​​​WIFI&BT

开发板使用 WIFI&BT 二合一模组 RL-UM02WBS-8723BU V1.2。该模组采用 USB2.0接口通信，WIFI 满足IEEE802.11n/g/b 标准，BT 满足V2.1+EDR/BT v3.0/BT v3.0+HS/BT v4.0标准，工作频率为 2.4G。开发板上该模组默认采用板上 SMA 接口标准天线。

​​​​​​​TF-Card

TF-Card 做外部存储扩展用，最大支持扩展容量 128G。

开发板试用

使用之前，做好如下连接：

• 连接 HDMI 线到电视，或接上 LCD（接 LCD 前务必确认屏的类型和 LCD 供电跳线对应）；
• 连接电源 Adatper 到开发板，注意adapter 的电压和负载能力（5V@2A）；
• 连接 USB 鼠标和键盘到开发板的 usb2.0 host 接口；

Android 主界面

系统上电，进入 android 主界面

你可以让开发板连接到网络，可以浏览网页、看在线视频、播放本地视频。

​​​​​​​串口打印

开发板预留串口方便 PC 机查看软件烧录或调试的打印信息。A6410_V1.2 及其以前版本SDK 默认将TF-Card 的 D0 和 D1 脚复用成UART5 的 RX、TX 功能，使用设计的串口子板（见图 8），将串口子板插入 TF-Card 卡槽，一端通过连接线连接 PC 电脑（如果插入 TF 卡，系统会自动识别成TF 卡）。

在 PC 端串口打印设置信息如图 9 所示。

串口子板接口网络为 GND(黑色)、RX(绿色)、TX(白色)、VCC(红色)，如果采用图 10 所示 USB 转 UART 线连接电脑，则需要采用三线连接方式（TX，RX，GND），VCC 网络不接（装 PL2303 的驱动）。

开发板 A6410_V1.3 的串口打印口不再和 TF 卡槽复用，而是采用 UART3 进行调试打印查看，且不再需要炬力专门串口子板，串口具体位置如图 11 所示，用户可根据原理图对应连接，仅支持三线连接方式（TX，RX，GND）。