S5P6818教学实验箱_嵌入式系统_Cortex-A53：TL6818-PlusTEB

1、ARM实验室建设背景

1.1 ARM技术概述

ARM处理器全称为Advanced RISC Machine，因小尺寸、低功耗、性能强的特点而闻名。ARM架构是小端(little-endian)即低位字节排在内存的低地址端（至少在iOS平台是这样），和x86一样。它和MIPS、PowerPC等一样用的都是RISC，并且很长时间都是32位，但是后来有了叫做ARM64的64位扩展。

Ø ARM7：ARMv4架构

Ø ARM9：ARMv5架构

Ø ARM11：ARMv6架构

Ø ARM-Cortex 系列：ARMv7架构

ARM7没有MMU(内存管理单元)，只能叫做MCU（微控制器），不能运行诸如Linux、WinCE等这些现代的多用户多进程操作系统，因为运行这些系统需要MMU，才能给每个用户进程分配进程自己独立的地址空间。ucOS、ucLinux这些精简实时的RTOS不需要MMU，当然可以在ARM7上运行。

ARM9、ARM11，是嵌入式CPU（处理器），带有MMU，可以运行诸如Linux等多用户多进程的操作系统，应用场合也不同于ARM7。

到了ARMv7架构的时候开始以Cortex来命名，并分成Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M三个系列。三大系列分工明确：

Ø “A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用；

Ø “R”系列针对实时系统；

Ø “M”系列对微控制器。

简单的说Cortex-A系列是用于移动领域的CPU，Cortex-R和Cortex-M系列是用于实时控制领域的MCU。

三星半导体是世界上最知名的芯片生产厂商之一，其产品应用最广泛并且市场占有率高，应用在移动、汽车、增强现实/虚拟现实、游戏、物联网、边缘计算、人工智能等领域。各系列 ARM的性能比较如下图所示：

 

1.2 ARM教学需求

嵌入式系统是一门综合性非常强的课程，对于嵌入式系统的学习，不仅仅是对理论知识的掌握，更多的是实际开发能力提升，这就需要通过学校建立支撑专业需要的嵌入式ARM实验室，可以对学生基础知识的掌握、综合素质的提高和应用创新能力培养起到较为重要的作用。

目前，许多院校先后建立了不同规模的实验室，目前大部分嵌入式ARM实验室都存在以下问题：

1、 学校实验室现有的软硬件环境无法覆盖全面，无法实现准确高效实现项目开发。

2、 目前大部分的指导教学都缺乏零基础入门的指导。

3、 基础的教学案例无法满足高校科研的需求。

针对以上问题，创龙为高校提供了丰富的教学实验和开发例程，以及相应的视频教程，让高校能够轻松教学和科研。

产品设计及使用上具有以下特点：

1、 创龙的嵌入式实验箱在硬件上引出 CPU 全部资源信号引脚，二次开发极其容易，用户只需要专注上层运用，降低了开发难度和时间成本。

2、 创龙的嵌入式实验箱配备了开发过程中所需的所有配件和完整的平台开发包，节省软件整理时间，同时提供软件安装教程，上手容易。

3、 提供的入门教程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，快速入门上手，也有利于教师教学计划的开展。

2、 建设目标

2.1 适用课程

Cortex-A53 ARM嵌入式实验箱主要用于《ARM 系统开发》、《ARM 应用开发》《物联网通信技术》、《嵌入式系统设计》、《移动互联网技术》、《无线传感器网络》、《物联网设计方法与应用》等课程。

2.2 适用专业

Cortex-A53 ARM嵌入式实验箱主要面向电子信息工程专业方向，同时也可适用于通信工程、电子科学与技术、光电信息工程、计算机科学与技术、自动化等相关专业教学。Cortex-A53系列的ARM可以满足自动化、通信等领域的应用需求，可应用于工控，电力，通讯，医疗，媒体，安防，车载，金融，消费电子等领域。

2.3 预期目标

ARM嵌入式实验室建设拟达成的预期教学培养目标如下：

Ø 学生理解嵌入式ARM系统的基本原理；

Ø 学生了解嵌入式ARM微处理器的结构和组成；

Ø 学生掌握嵌入式ARM系统开发的过程和基本方法；

Ø 学生掌握学会Linux开发的基本知识、程序架构、开发流程；

Ø 培养学生嵌入式系统设计能力、实践动手能力、嵌入式系统分析与调试能力。

3、创龙优势

3.1 企业介绍

创龙科技(Tronlong)始创于2013年，是国内领先的嵌入式产品平台提供商，业务主要涵盖工业核心板、工业评估板、项目服务，总部位于广州科学城，下设独立运营的教仪事业部，并在北京、上海、深圳、西安等地设有业务及技术服务中心。

创龙科技专注于ARM、FPGA、DSP多核异构技术开发，是TI、Xilinx中国官方合作伙伴，产品线覆盖TI、Xilinx、NXP、全志、瑞芯微、紫光同创等厂商处理器平台，产品广泛应用于工业自动化、仪器仪表、能源电力、通信、医疗、安防等行业。

创龙科技始终致力于打造高品质工业核心板，以“提供高可靠性产品”、“快速响应需求”、“有效解决问题”为三大服务宗旨，已成功帮助超过12000家工业客户完成产品的快速开发与上市。

创龙教仪为广州创龙电子科技有限公司（创龙科技，TI、Xilinx官方合作伙伴）旗下独立运营品牌，作为嵌入式教学平台提供商，始终致力于DSP、ARM、FPGA实验室快速建设。

创龙教仪教学平台以“易用性”著称，已为全国高等院校成功建设超过300个实验室，同时与多家院校共同创建TI、Xilinx联合实验室，总部设立在广州科学城，并在北京、上海、深圳、西安等地设有业务及技术服务中心。

3.2 服务体系

创龙教仪通过一个全方位、多维度的服务体系，使服务能够更精准地匹配客户的需求，更及时地解决客户的问题，更有效地帮助客户实现价值。

售前服务	一对一客户经理服务
	提供课程开展协助
	提供免费样机试用
售后服务	产品资料永久更新
	一对一在线技术支持
	上门培训
保修服务	3年产品保修期
	72h产品快速检修

3.3 学习资源

创龙教仪提供产品的配套推荐教材以及课外的学习资源，课外学习资源包括在线视频学习网站和公众号。

创龙教仪官方哔哩哔哩账号：

创龙教仪的个人空间-创龙教仪个人主页-哔哩哔哩视频​space.bilibili.com/1567344093?spm_id_from=333.999.0.0https://link.zhihu.com/?target=https%3A//space.bilibili.com/1567344093%3Fspm_id_from%3D333.999.0.0

可提供教学视频上传、视频观看、资料下载、技术交流等功能。囊括了丰富的学习资源，致力于营造最活跃的嵌入式学习社区，可供学生课后自我学习提升。

创龙教仪官方公众号：

项目合作-实验室建设​mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg5OTA1Nzg0OA==&mid=2247488478&idx=1&sn=3547cdd80fe4158996c22fdb25496b48&chksm=c0584209f72fcb1fe5387168a4a9cc5fd532c7fdb568e6c57b2a3048bbd3504eaf4a00a6e8b8#rd​编辑https://link.zhihu.com/?target=https%3A//mp.weixin.qq.com/s%3F__biz%3DMzg5OTA1Nzg0OA%3D%3D%26mid%3D2247488478%26idx%3D1%26sn%3D3547cdd80fe4158996c22fdb25496b48%26chksm%3Dc0584209f72fcb1fe5387168a4a9cc5fd532c7fdb568e6c57b2a3048bbd3504eaf4a00a6e8b8%23rd

包含品牌资讯，品牌活动，售前售后服务入口等，以便更好地服务客户。

4、Cortex-A53 ARM教学平台

4.1 产品特点

TL6818-PlusTEB是创龙一款基于Samsung S5P6818 ARM Cortex-A53八核处理器的新型嵌入式教学实验箱，提供了丰富的教学实验和开发例程，适合高校以及研究所等实验机构。

 

其中，SOM-TL6818 是一款基于三星（Samsung）S5P6818八核架构ARM cortex-a53处理器核心板，主频高达1.4GHz+，集成Mali-400 MP4图形处理器，支持支持3D图形流畅运行，并可播放1080P大尺寸高清视频。

TL6818-PlusTEB的产品特点如下：

Ø 基于Samsung S5P6818，ARM Cortex-A53八核处理器，主频1.4GHz。

Ø 实验箱含实验板、7寸触摸屏、7寸全键盘，可选多种拓展模块。

Ø 实验箱支持：音频输入输出接口、摄像头接口、电机接口、ADC、蜂鸣器、Ethernet、UART、RTC、LCD、HDMI、USB HOST、USB OTG、SPI、IIC、GPIO、SD等外设与接口。

Ø 适用于嵌入式系统、物联网、无线传感器、人工智能等教学领域。

 

4.2 硬件参数

CPU	Samsung S5P6818  ARM Cortex-A53 八核处理器，主频1.4GHz
EMMC	16GByte
RAM	1GByte DDR3
FLASH	32Mbit SPI FLASH
B2B Connector	4x 80pin公座B2B，共320pin
IO	2x GPIO拓展接口，20pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm
	1x SPI/UART/CAN扩展接口，20pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm
	1x UART拓展接口，20pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm
	1x IIC/ADC拓展接口，20pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm
	1x电机拓展接口，20pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm
	1x摄像头接口，20pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm
KEY	1x系统复位按键
	1x电源复位按键
	4x可编程输入按键
LED	1x 底板供电指示灯
	3x 可编程指示灯
JTAG	1x 14pin JTAG接口
BOOT SET	1x 3bit启动方式选择拨码开关
SD CARD	1x Micro SD卡接口
BUZZER	1x蜂鸣器，有源蜂鸣器
RTC	1x CR2032 RTC座
ADC	片内 8通道 12-bit ADC，其中1通道用于CPU温度控制，1通道引出至IO拓展接口（0-1.8V），6通道通过SMA座子引出，幅值范围：+-5V，最高输入频率：100KHz，采样速率：1MSPS
AUDIO	1x 3.5mm MIC 音频输入输出接口
	1个3.5mm LINE IN 音频输入接口
	1x 3.5mm LINE OUT 音频输出接口
HDMI	1x HDMI输出接口
DISPLAY	1x LVDS电容屏接口
	1x MIPI接口
	1x RGB屏接口
USB	1x USB OTG
	4x USB HOST，USB 2.0接口，可外接7寸全键盘
UART	2x RS232 UART
Ethernet	1x RGMII Ethernet RJ45接口，10/100M自适应
SWITCH	1x电源按键开关
POWER	1x 12V 6A直流输入

配套模块

数码管、RFID、LORA、CAN&485、语音识别、ZigBee、指纹、红外测温&血氧心率检测&光照传感器&温湿度传感器、4*4矩阵键盘、继电器、超声波&红外避障、手势传感器&人体感应传感器、交通灯、点阵、步进电机、直流有刷电机、摄像头、VGA输出模块、4G、蓝牙、WIFI。

4.3 软件资源

软件工具	VMware：VMware-workstation-full-10.0.1及以上
	Qt版本：Qt5.7
	Ubuntu系统：Ubuntu16.04
	kernel版本：Linux3.4.39
	uboot版本：uboot2014.07
教学资源	实验指导手册	Linux 实验环境搭建与 Linux 开发基础
		Linux 系统移植开发实验
		Linux设备驱动实验
		Linux应用开发实验
		Linux Qt 图形界面开发实验
	完整的实验代码

4.4 可选拓展模块

模块名称	通信接口
RFID模块 LORA模块 CAN&485模块	SPI/UART/CAN扩展接口
语音识别模块 ZigBee模块 指纹模块 蓝牙模块	UART拓展接口
红外测温&血氧心率检测&光照传感器&温湿度传感器模块 手势传感器&人体感应传感器模块	IIC/ADC拓展接口
4*4矩阵键盘	GPIO拓展接口
继电器模块 超声波超声波&红外避障模块 交通灯模块 点阵模块 数码管模块	GPIO拓展接口
步进电机模块 直流有刷电机模块	电机接口
OV5640摄像头模块	Camera接口
4G模块 WiFi模块	USB接口
VGA输出模块	LCD接口

5 实验室配置

硬件配置	实验桌（含电源插座及网口）、实验椅、电脑。
仪器配置	ARM教学实验箱、信号发生器。

6 实验内容及要求

序号	实验性质	实验内容	实验要求	计划学时	每组人数
1	软件搭建	安装虚拟机与 Ubuntu 操作系统	了解	1	1
2	开发入门	Linux开发基础实验	了解	1	1
3	Linux 系统移植开发实验	编译 Linux 系统实验	掌握	1	1-2
4	Linux 系统移植开发实验	烧录 Linux 系统实验	掌握	1	1-2
5	Linux驱动实验	LED驱动实验	掌握	1	1-2
6	Linux驱动实验	PWM驱动实验	重点	1	1-2
7	Linux驱动实验	ADC驱动实验	重点	1	1-2
8	Linux驱动实验	看门狗驱动实验	重点	1	1-2
9	Linux驱动实验	按键中断驱动实验	重点	1	1-2
10	Linux驱动实验	温度传感器驱动实验	重点	1	1-2
11	Linux驱动实验	IIC驱动实验	重点	1	1-2
12	Linux驱动实验	SPI驱动实验	重点	1	1-2
13	Linux驱动实验	CAN总线通信实验	重点	1	1-2
14	Linux驱动实验	LCD 液晶屏显示实验	重点	1	1-2
15	Linux驱动实验	TOUCH 触摸屏实验	重点	1	1-2
16	Linux驱动实验	摄像头数据采集实验	重点	1	2
17	Linux驱动实验	RTC 实时时钟实验	重点	1	2
18	Linux驱动实验	UART 串口通信	重点	1	2
19	Linux驱动实验	AUDIO 音频实验	重点	1	1-2
20	Linux驱动实验	SD/MMC 实验	重点	1	1-2
21	Linux驱动实验	USB HOST 实验	重点	1	2
22	Linux驱动实验	以太网通信实验	重点	1	2
23	Linux驱动实验	WIFI 无线通信实验	重点	1	2
24	Linux驱动实验	HDMI驱动实验	重点	1	2
25	Linux应用开发实验	LED灯实验	重点	1	2
26	Linux应用开发实验	蜂鸣器实验	重点	1	2
27	Linux应用开发实验	系统复位实验	重点	1	1-2
28	Linux应用开发实验	按键中断实验	重点	1	2
29	Linux应用开发实验	按键轮询实验	重点	1	2
30	Linux应用开发实验	RS232串口通信实验	重点	1	2
31	Linux应用开发实验	RS485串口通信实验	重点	1	2
32	Linux应用开发实验	ADC模数转换实验	重点	1	2
33	Linux应用开发实验	I2C实验	重点	1	2
34	Linux应用开发实验	摄像头采集实验	重点	1	2
35	Linux应用开发实验	音频采集播放实验	重点	1	2
36	Linux应用开发实验	LCD显示实验	重点	1	2
37	Linux应用开发实验	TOUCH 触摸屏实验	重点	1	2
38	Linux应用开发实验	网络通讯实验	重点	1	2
39	Linux应用开发实验	WIFI 无线通信实验	重点	1	2
40	Linux应用开发实验	蓝牙通信实验	重点	1	2
41	Linux应用开发实验	4G通讯实验	重点	1	2
42	Linux应用开发实验	数码管显示实验	重点	1	2
43	Linux应用开发实验	RFID射频识别实验	重点	1	2
44	Linux应用开发实验	LORA通讯实验	重点	1	2
45	Linux应用开发实验	CAN通讯实验	重点	1	2
46	Linux应用开发实验	语音识别实验	重点	1	2
47	Linux应用开发实验	ZigBee通讯实验	重点	1	2
48	Linux应用开发实验	红外测温实验	重点	1	2
49	Linux应用开发实验	血氧心率检测实验	重点	1	2
50	Linux应用开发实验	手势识别实验	重点	1	2
51	Linux应用开发实验	光照传感器实验	重点	1	2
52	Linux应用开发实验	温湿度传感器实验	重点	1	2
53	Linux应用开发实验	矩阵键盘输入控制实验	重点	1	2
54	Linux应用开发实验	继电器实验	重点	1	2
55	Linux应用开发实验	超声波实验	重点	1	2
56	Linux应用开发实验	人体感应传感器实验	重点	1	2
57	Linux应用开发实验	红外避障实验	重点	1	2
58	Linux应用开发实验	交通灯控制实验	重点	1	2
59	Linux应用开发实验	点阵控制实验	重点	1	2
60	Linux应用开发实验	步进电机控制实验	重点	1	2
61	Linux应用开发实验	直流有刷电机控制实验	重点	1	2
62	软件搭建	搭建Qt开发环境	重点	1	2
63	Linux Qt 图形界面开发实验	LED控制实验	重点	1	2
64	Linux Qt 图形界面开发实验	蜂鸣器控制实验	重点	1	2
65	Linux Qt 图形界面开发实验	矩阵键盘实验	重点	1	2
66	Linux Qt 图形界面开发实验	指纹识别实验	重点	1	2