飞凌嵌入式 ARM嵌入式开发平台

xingshizourou1

随着嵌入式在各个行业的普及，发展，用户对嵌入式处理平台的要求也越来越高，更高的主频，更大空间的存储，更高分辨率的显示，更低的功耗，已经成为越来越多客户追求的性能指标，ARM 处理器针对客户的强烈需求推出了一些列的处理器，从Cortex-A处理器到 Cortex-M处理器，再到Cortex-R处理器都进行着产品的升级与变革。

Cortex-A处理器以较高的主频，多核心处理，大容量存储，高端操作系统的支持在嵌入式行业中占有着较高的市场份额，给企业提供稳定可靠的平台，及良好的用户体验。本篇文章主要与大家一起探讨ARM  Cortex-A处理器的选型参考，希望笔者的理解对您有所帮助，不足之处还需要大家多多指导。

ARM 的发展

下面这张图片是大家比较熟悉的ARM的Roadmap

：

笔者刚刚接触ARM的时候是在大学毕业，刚刚参加工作，对嵌入式的了解属于“小小白”型群体，当时还是比较早的ARM9，只知道这个“东东”是一款CPU， “迷你”的身材，“超人”的性能，还有一个叫“阿木”的名字，从此与ARM有了不解之缘。

从ARM7到ARM9，再到ARM11，这三款处理器被ARM公司成为 “classic ”，也就是经典处理器，能成为经典处理器则说明他们在ARM的发展史上做出了不同寻常的贡献，大概在2008年左右ARM公司更换了产品命令规则，开始使用Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M三类，正好是ARM三个字母的拆分。

Cortex-A的目标市场为应用处理器（A=ApplicationProcessor），属于MPU（Micro Processor Unit

），Cortex-M 目标市场为微控器（M=MCU），Cortex-R也是微控器，但是是针对即时（R=RealTime）嵌入式应用需求的微控器，在安全及实时领域使用，如ABS

紧急煞车系统、安全气囊、引擎点火等。

ARM除了新架构分成A、R、M外，还有数字之别，如Cortex-A8、Cortex-A9等，数字大小代表效能与功效的差异，愈大代表效能愈佳，功效愈完整，但不代表发展顺序，例如Cortex-A事先发展出A8，而后补发展A5、A7.

ARM应用处理器的平台特性

ARM7，ARM9,ARM11已经成为了历史的“经典”，虽然目前在某些行业领域继续使用，但是新产品的选型中他们占有的比率在逐渐的下降，芯片的生命周期，芯片的供货渠道和芯片价格都在影响着客户对ARM处理器的选型。

ARM首先推出的Cortex-A处理器命名为 Cortex-A8，该处理器采用ARMv7架构，不同于ARM11的ARM v5架构，在性能和功耗上面进行了较大的改进，下面是从专业角度列出Cortex-A8处理器的性能特点：

· 频率从 600MHz到1GHz以上，超频后可达更高频率

· 双指令执行微架构

· NEON SIMD指令集

· VFPv3浮点单元

· Thumb-2 指令集编码

· Jazelle RCT

· 高级分支预测单元准确率> 95％

· 集成2级高速缓存（0-4 MIB）

· 2.0 DMIPS/MHz

采用 Cortex-A8核心的芯片厂商有我们熟悉的：

· 全志A1X

· 苹果A4

· 飞思卡尔半导体 。MX5X

· 瑞芯微 RK2918，RK2906

· Samsung Hummingbird

· TI OMAP3

· TI SITARA ARM处理器

· Qualcomm Snapdragon。Snapdragon的Scorpion核心，实际上采用的不是Cortex-A8，但是其使用的指令集是ARMv7。

Cortex-A5架构是在继Cortex-A8架构后，后续推出的低功耗的平台，A5的处理速度要低于A8，芯片的应用领域主要在对功耗有较高要求的场合，且目前IC厂商对A5的支持也没有A8普遍，通用。

由于我们讨论的主题是嵌入式板卡行业，嵌入式应用平台搭建，故消费类产品的IC，如全志，瑞芯微，不在讨论范围之内。他们的IC尽管也可以用来做某个行业的产品，如多媒体相关的应用领域，广告机，多媒体终端，但是这类IC迭代速度很快，不太适合工业级产品的应用范围，及产品生命周期有要求的商业级产品，故国产IC厂商，全志，瑞芯微不在我们的评估范围之内。

采用Cortex-A8 内核的处理器均为单核架构， 也就是我们平常说的单核CPU，而到了Cortex-A9，Cortex-A15则采用多核架构，系统的速度越来越快，但是功耗也越来越大，故Cortex-A8核心的CPU在功耗和性能上面有较好的优势。 如果您对产品的功耗没有特别的要求，对性能有较高的要求，如多核处理，那么可以考虑采用A9或者A15型号的处理器，当然处理器的价格也是需要考虑的因素之一。

我们在实际的选型中经常需要考虑的几个因素：

■ 芯片的性能

■ 芯片的价格

■ 芯片的功耗

■ 芯片的技术支持

■ 芯片的供货周期

Cortex-A8处理器的性能主频可高达1G，支持大容量，高性能内存和Flash，支持Linux，WinCE，Android操作系统，且Cortex-A8在国内市场应用较广泛，如德州仪器 TI公司的处理器 AM335X，AM35X，AM37X，DM37X，飞思卡尔 Freescale的i.MX50, i.MX51, i.MX53, 三星电子的 S5PV210处理器均采用Cortex-A8处理器。

德州仪器多款Cortex-A8 处理器中，AM335X是一款性价比高的工业级SOC，该款处理器也是TI公司重点推广的通用型处理器产品，官方宣传每颗IC只需要 5美金，供货周期长达十年，是我们在嵌入式平台选型时不可忽视的ARM平台。

下面是AM335X处理器的功能框图：

*

从上图可以看到AM335X处理器主频高达1G，支持LPDDR1/DDR2/DDR3/DDR3L，支持NandFlash，支持EMMC， 支持 PowerVR SGX图形加速功能，支持6个串口，2路千兆网口，支持2路SPI，2路Can，3路I2C，支持USB2.0接口，软件上支持Linux系统，WinCE系统，Android系统，还有裸机平台 Starterware。

目前国内有不少的板卡厂商在基于AM335X开发工控板卡，及工控核心板，比如飞凌嵌入式在2013年推出的OK335X产品平台，就是基于TI公司的AM335X处理器，OK335X嵌入式板卡已经深入到嵌入式应用领域的各个行业，如数据采集终端，HMI，医疗电子，电力等行业。我们了解一下飞凌嵌入式 OK335X嵌入式开发平台的优点，可以满足工程师朋友产品选型需求。

OK335X产品特性：

OK335x 系列产品是由飞凌自主设计、生产和发行销售的高性能，工业级开发平台。开

发平台采用了TI 公司的AM335X Cortex-A8 处理器，运行主频高达1GHz，AM335X 处理器集成了两个千兆网卡，集成了CAN 总线控制器，IIC 控制器，LCD 控制器，集成了PowerVR SGX530图形处理器，非常适合工业控制，多媒体终端等应用领域。

OK335X 开发平台采用“核心板+底板”结构，这种分离设计是一种高效率，低成本

的设计方式，核心板采用8 层PCB，底板采用4 层PCB，客户可以从我公司购买核心板，设

计自己的底板，这样可以加速产品上市的时间，降低客户研发风险，为客户节约产品成本。

针对AM335X CPU 的特性，飞凌公司开发了三款基于AM335X 的开发平台，产品名称为OK335xD 和OK335xS，OK335xS-II。

OK335xD 的核心板和底板采用200 Pin 的双排针插座，方便核心板与底板插拔，板卡接口功能十分丰富，支持1000M网络，支持USB，支持I2C，支持RS485功能，支持串口功能，支持Can功能，同时支持LCD显示，软件支持Linux，Android，WinCE高级操作系统，及裸机Starterware平台, 下图为OK335xD 工业级产品图片：

OK335xS,OK335xS-II 产品的核心板与底板采用136 Pin

的邮票孔连接方式，这种连接方式使核心板和底板连接更稳定，适用于对产品高度和稳定性有特别需求的应用环境，OK335xS有两个1000M网口，如果您对双网口有强烈需求那么它就是您的首选，核心板FET335xS 含有电源管理IC，可用于手持设备的开发。下图为OK335xS

板卡图片：

OK335xS-II 是性价比较高的一款板卡，板卡尺寸为 104x81x18mm, 适用于对空间环境有限制的应用场合，且该款板卡支持四路串口，1路RS485，四路串口中有三路可通过TTL转RS485模块，TTL转RS232模块实现接口扩展，这样您的板卡最多可实现4路RS232，或者4路RS485，挂载更多的数据采集设备，下图为OK335xS-II产品图片：

OK335xD，OK335xS 和OK335xS-II 开发平台默认使用TI AM3354 处理器，运行主频1G/800MHz/720MHz，出产默认800M主频，运行温度为-40℃~+85℃，均通过CE 和FCC 质量认证，确保产品在恶劣环境下面运行稳定，可靠。

  

很多做智能家居，工业自动化，导航产品，打印机等产品的工程师朋友都选用飞凌嵌入式 OK335X产品系列。