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TI工业应用优秀产品/技术精选

2014-6-13 13:45:47 2474

近期飞凌嵌入式将携手德州仪器（ti）推出一款超低成本的Cortex-A8开发平台——OK335xS-Ⅱ开发板，该平台采用德州仪器Cortex-A8架构AM335x系列处理器，采用全工业级设计，整板运行温度宽达-40℃~+85℃，配合AM335x高达800MHz主频、1600DMIPS的处理性能以及出色的硬件3D图形加速能力，将成为企业产品开发的首选平台。最主要的其整板价格只需298元！堪称当前最具性价比的Cortex-A8开发平台！
OK335xS-Ⅱ特性与优势
• 德州仪器（TI）Cortex-A8 AM3354高端处理器：主频高达800MHz、1600DMIPS运算能力、硬件3D图形加速；
• 真工业级开发平台，让运行更稳定：OK335xS-Ⅱ核心板采用8层PCB沉金工艺设计，136pin半孔（邮票孔）连接方式，全工业级器件，运行温度宽达-40℃~+85℃，通过电磁兼容、高低温和振动等多项测试；
• 丰富的接口资源：支持双千兆网口、6个串口、8种工业总线支持，适合各种领域的控制产品开发。
• 海量技术资料，让开发更简单：为了保证用户能快速上手，缩短产品研发周期，飞凌嵌入式为该开发板提供了基于WinCE、Linux等高级嵌入式操作系统的全部接口驱动和大量的测试程序、应用例程
• 强大的技术支持，让您的产品开发后顾无忧：飞凌嵌入式专业的技术支持人员提供电话、论坛、E-mail等多种形式的技术支持形式保证用户的顺利使用。

工业化应用之一：OK335xS-Ⅱ在环保行业的典型应用

当前，发展绿色经济已成为一个重要趋势和国际潮流。随着全球经济一体化进程的加快以及国家“走出去”战略的提出，我国环保产业不可避免地面临着国际竞争。经过30多年的发展，我国环保产业已形成了包括环保产品生产、洁净产品生产、环境服务提供、资源循环利用、自然生态保护等多门类的环保产业体系。近年来，通过自主研发与引进消化相结合，我国环保技术与国际先进水平的差距不断缩小，部分技术达到国际先进水平。
作为专业的嵌入式控制平台生产商，飞凌嵌入式的ARM开发平台在多种领域成为企业产品开发的首选平台，针对环保领域的数字化整体解决方案中，应用基于德州仪器（TI）Cortex-A8架构的工业级MPU——AM335X系列主控为基础的飞凌OK335xS-Ⅱ开发板，通过核心技术和现代通讯技术的整合，实现对废水废气等污染源的采集、监测做出方案上的分析和思考；实现对水环境质量、空气环境质量、环境污染源等环境信息进行自动、实时、大范围、全天候的标记、采集、传输、分析，有效解决环境信息的过程化、高密度、精细化、快速化采集问题，有力促进环境监管方式和能力的根本性变革，构建强大的“智慧环保”监管能力。为环境管理、监督和决策提供优质的信息技术支持和服务，以技术手段推动环保事业的发展。

1.环保数据采集传输终端硬件

1.1 机箱结构：箱体采用壁挂安装，简洁美观，安装维护方便快捷；

1.2 硬件结构：采用飞凌嵌入式技术有限公司的FET335xS-Ⅱ+底板的工艺结构；

1.3 远程通信功能：

针对不同的通信组网方式，数据传输终端需要具有以下通信接口和模块以实现环境监测数据的传输：

（1）2 路工业以太网接口，满足工业以太网的通信要求。

（2）1 个GPRS通信模块，1个3G模块，1个WIFI模块；用于实现全部监测点的无线覆盖。在无线通信中，为保证数据的安全性，终端应具有对所有数据进行加密和解密的功能，加密和解密都采用USB连接硬件加密模块的方式实现。

（3）多种无线通讯方式的选择，满足用户各种组网的需求；实现全部监测点的无线覆盖，方便用户自由组网和业务办公需求；

1.4 数据采集功能：

数据采集终端可以通过监测终端取得个污染源排放点的各项状态监测数据、各项模拟量的监测数据，主要包括工厂污水、废气、烟气等污染源的排放浓度、排放量、环境温度、湿度等环境数据；

因此数据采集传输终端必须具备以下数据采集接口：

（1）2 路以太网接口，连接智能监测终端、摄像头等；

（2）4 路RS232/RS485 自适应接口，连接各种监测终端；

（3）10路12位模拟量输入接口；

（4）8路无源开关量输入接口；

（5）4路控制输出接口；

（6）1个SD卡接口。

1.5 核心硬件技术：FET335xS-Ⅱ核心板

（1）基于TI ARM Cortex-A8 AM335X 高性能工业级处理器；

（2）多达6个串口、内置CAN总线控制器；

（3）支持两路千兆网口；

（4）低功耗设计；

（5）支持16 位地址数据复用总线和12 位地址总线扩展；

（6）工业级IO设计；

（7）支持-40°C~80°C宽范围工作环境；

（8）2路USB2.0；

（9）支持linux3.2

1.6 7吋电阻触摸屏；

此外，它还提供一系列符合工业标准的外设，这些功能使得数据采集传输终端可以扩展丰富的接口和功能。从AM335X特点看，满足应用所有的要求。

1.7 供电系统

模块化设计的独立太阳能供电系统。

1.8采集传输终端硬件原理框图

注：橙色框图部分为飞凌嵌入式技术有限公司的FET335xS-Ⅱ核心板
技术参数：

项目	性能指标
CPU	TI AM3354处理器800MHZ ARM CORTEX-A8
RAM	128MByte DDR3 SDRAM
ROM	256MByte SLC NAND Flash
USB	HS USB OTG1(内置Phy) HS USB HOST1(内置Phy)
UART接口	UART *6, 波特率最大115200bps
以太网接口	以太网*2
GPRS	GPRS*1
WIFI	WIFI*1
3G	3G*1
I2C	I2C*3
SPI	SPI*3
Display Output	可选TFT LCD显示输出（800*480 ）
触摸屏	可选4线电阻式触摸屏（内置ADC）
JTAG	1个14pin标准JTAG接口
供电	太阳能电池供电
操作系统	支持Linux3.0操作系统
环境湿度	环境湿度：20% ~ 90% ，非冷凝
工作温度	工作温度：：-40 ℃~ 80℃

2.数据采集传输终端软件设计

数据采集传输终端的软件基于ARM Linux3.2实现，由软件支撑平台、交换配置管理、应用软件和系统管理组成。

2.1数据采集传输终端需要采集和存储不同监测设备的监测数据，并通过不同的通信组网方式和主站完成数据和指令的传输，终端软件主要完成以下功能。

（1）数据采集：采集现场各状态监测装置发送的数据，实现分散数据的集中管理。同时支持状态监测装置的自动采集方式与受控采集方式。

（2）数据通信：根据配置的组网通信方式，集中实现数据远程传输与监测，不仅可以节省远程通信资源，而且可以为各状态监测装置屏蔽复杂的远程通信问题。在远程通道通信中断时缓存监测数据，在远程通信通道恢复时将缓存的历史监测数据主动上送监测系统主站。

（3）规约转换：根据配置的规约库完成数据的规约转换，可以接入不同厂家的监测数据并以统一的格式处理、存储和上传。

（4）低功耗控制：处理器动态控制终端中各个功能模块的供电和工作状态，可以使各个模块进入低功耗的休眠状态或停止工作的断电状态。

（5）其他功能。数据加密、参数配置、事件存储、在线升级和本地维护等。

工业化应用之二：OK335xS-Ⅱ在智能串口触摸屏显示终端上的应用

随着信息技术的发展，现代工业控制和民用控制越来越面向高端发展趋势，对于人机界面的要求也越来越高，要求液晶能显示更多的信息和更丰富的色彩等元素，甚至动画和视频等。普通液晶单色显示屏已经不能满足现代工业控制等的需求，对于这一技术问题可以通过带有操作系统的真彩液晶屏可以实现。
一、适用范围
目前对于大部分的电器设备公司开发所使用的人机界面采用的是单色液晶屏，通过单片机进行驱动显示，而对于这些公司来说他们很想提高自己设备的档次，通过更好人机界面，而且方便的嵌入到设备当中，稳定运行。对于他们的这种需求我们可以研发一款显示终端产品，通过简单的串口和简便的通讯协议，方便用户快速进行链接，缩短研发周期。
二、功能分析
实现这种丰富的液晶显示，最好的解决办法是通过操作系统驱动真彩色液晶来实现此功能。目前单片机移植操作系统也可以实现但不现实，因为普通单片机的架构不适合操作系统，这对于一般的电器设备公司等的硬件和软件研发难度都相当大，而且风险也大，其次是开发周期会更长。但是选用基于Cortex-A8架构的工业级开发板OK335xS-Ⅱ就可轻松实现，该开发板是飞凌嵌入式基于美国德州仪器（TI）公司的工业级Cortex-A8 MPU AM335x系列处理器研发的一款工业级开发平台，该板采用全工业级设计支持WinCE6.0、Linux3.2等高级嵌入式操作系统，并且其运行温度范围宽达-40℃~+85℃。因此在产品设计上完全可以满足一般用户要求的是操作简便快捷、串口连接、SD卡支持对液晶参数下载等需求。
1、基本方案框图

2、配套图形界面集成开发环境IDE

3、主要功能特点：

1）CPU采用TI工业级AM335X系列，工作温度范围-40℃~+85℃。
2）操作系统采用Linux操作系统。
3）电磁兼容4级。
4）1路LCD接口，1路触摸屏接口，1路SD卡，1路串口，1路RTC，1路拔码开关。
5）提供规范的串口指令集，用户方便易懂。
6）机械尺寸：根据用户需求设计。

4、难点分析
1）PC机图形界面集成开发环境是一个应用在PC机上的应用软件，为用户提供方便的图形界面开发工具，需要一个软件团队去开发维护和升级。飞凌嵌入式的OK335xS-Ⅱ开发板支持WinCE6.0和Linux3.2等多种嵌入式操作系统，并提供基于以上操作系统的大部分接口驱动支持，用户仅需考虑产品应用层面的研发即可，大大节省了用户的产品研发周期和研发难度。
2）核心板软件运行稳定性可靠。飞凌嵌入式的OK335xS-Ⅱ核心板采用全工业级设计满足宽泛的运行温度，并通过了CE、FCC等认证，具备可靠的工业级品质。
3）电磁兼容测试标准符合工业4级，硬件稳定性可靠。

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