December 19, 2011
Auteur : Gerald Coley gerald@beagleboard.org
Traduction : Guilleminot Christian
Les notices en anglais me fatiguent et me font souvent perdre le fil de mes pensées, donc limitent ma créativité. C'est pourquoi je prend un peu temps pour traduire les notices que je juge importantes pour y avoir un accès illimité et non contraignant. Comme le BeagleBone est en source libres, tant matériel que logiciel, pourquoi ne pas partager ces traductions même si elles contiennent encore quelques imprécisions.
Il existent des cartes moins chères mais il faut juger des performances et des possibilités de connexion offertes. Cette carte est très complète avec l'accès à toutes les broches du processeur, une prise Ethernet, un port USB complet, des bus I2C et SPI. Elle permet donc de connecter de nombreux capteurs et de commander moult périphériques.
Question prix, une nouvelle carte dite noire arrive a moitié prix (45 € ?) avec des performances accrues !
Expérience. J'ai voulu remplacer un EEEpc par une tablette permettant d'installer un Linux. Ce fût un échec car le port USB et, plus grave, le système linux était limité par le matériel et ne permettait pas d'installer les pilotes pour les micros, caméras USB, souris GPS et autres capteurs que je souhaitais utiliser.
BeagleBone ne comporte aucune limitation et permet de puiser dans un large éventail de cartes d'origine diverses même Arduino pourvu qu'elles se branchent sur l'un des ports existants USB, SPI, I2C. Au cas ou cela ne serait pas suffisant, rien n'interdit d'accéder directement aux broches analogiques et numériques de la carte et de construire ses propres périphériques.
Pour commencer nous pourrons utiliser l'excellent travail d'Emmanuel Pouly qui permet de débuter dans d'excellentes conditions.
Bien sûr, il faudra concevoir une boîte pour mettre la carte. Ce peut-être moins joli qu'une tablette toute faite, mais notre but est l'acquisition de données scientifiques, pas de frimer. Quoique...
C. G.
REMARQUE : cet équipement a été testé et jugé conforme aux spécifications d'un appareil numérique de classe B, conformément au chapitre 15 du règlements de la FCC (Federal Communications Commission). Ces spécifications assurent une protection raisonnable contre les interférences nuisibles lorsque l'équipement est utilisé dans un environnement commercial. Cet équipement génère, utilise et peut émettre des fréquences radio et s'il n'est pas installé et utilisé conformément aux instructions du manuel, peut causer des interférences nuisibles aux communications radio. Le fonctionnement de cet équipement dans une zone résidentielle est susceptible de causer des interférences nuisibles, ce qui de la responsabilité de l'utilisateur. Tous les accessoires utilisés avec cette carte doivent répondre à la certification FCC pour assurer la conformité de l'équipement.
REMARQUE : l'utilisateur est responsable est doit corriger les interférences nuisibles à la réception radio ou télévision provoqués par cet équipement. Vérifiez en l'allumant et en l'éteignant et testez une ou plusieurs des mesures suivantes :
Consulter le revendeur ou un technicien radio/TV pour vous aider. Les changements ou modifications non expressément approuvés par ce manuel pourraient annuler le droit de l'utilisateur à exploiter l'équipement.
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Ce document est le manuel de référence du système pour le carte BeagleBone. Il est conçu comme un guide pour aider quelqu'un qui envisage d'acquérir la carte, à comprendre la schéma globale du système et ses caractéristiques.
Ce modèle est sujet à changer sans préavis car nous continuons à en améliorer la schéma afin qu'il arrive à maturité.Tableau 1. Historique des modifications Rev Changements Date Par 0.1 Version originale aux fins d'examen 4/11/2011 GC 1. Ajouté dimension cran vers la contour de la carte du cape. 0,2 2. Ajouté nombres de puissance à la table des caractéristiques. 11/11/2011 GC 3. Rectifié USB0 et USB1 numérotation 2011 4. Fabriqué correction sur deux signaux sur les tableaux 10 thru 12. 1. Corrections des fautes. 16/12/2011 GC 0,3 2. Table fixe des matières 3. Mise à jour des dimension sur le profil de la cape, figure 36. 4. Rectifié le tableau 19 pour montrer le courant nominal par broche. 5. Modifié le format de la carte EEPROM
La carte BeagleBone est la dernière édition à la famille BeagleBoard.org et comme ses prédécesseurs est conçu pour répondre au souhaits de la communauté Open Source, les débutants et toute personne intéressée par un système à faible coût basé sur le processeur ARM Cortex A8. Elle est équipée avec un ensemble minimal de fonctionnalités permettant à l'utilisateur de profiter de la puissance du processeur mais n'est pas conçue comme une plate-forme de développement complète. Un grand nombre des fonctionnalités et d'interfaces fourni par le processeur ne sont pas accessibles sur la BeagleBone.
En utilisant les connecteurs d'extension, il est possible d'ajouter de nombreuses fonctionnalités et interfaces via des cartes ou « capes «. La capee de référence et la forme des cartes additionneles sont abordés plus loin. La majorité des signaux du processeur sont présents sur les ports d'extension mais il peut être nécessaire d'avoir du matériel supplémentaire pour les utiliser. Ce sera assuré lors la création de futures capes. En raison de la profondeur du multiplexage des broches, il y a des limites quant à la façon dont de nombreuses interfaces peuvent coexister à un moment donné. Reportez-vous à la documentation du processeur pour plus d'informations.
Toutes les informations concernant la schéma sont librement accessible et peuvent être utilisées comme base pour la schéma d'un produit. Si l'utilisateur décide d'utiliser la BeagleBone il assume toutes les responsabilités pour une telle utilisation et est responsable de tous les aspects de son utilisation.
Nous ne vendons pas les cartes BeagleBone pour une utilisation dans des produits finaux. Nous avons choisi d'utiliser notre ressource pour créer des cartes conformes aux buts exprimés précédemment. Nous pouvons être amené à changer la schéma au lieu de faire des révisions de carte anciennes quand la schéma globale mûrit.
Il existe des possibilités construire une carte selon des spécifications précises et ensuite utiliser cette carte dans un produit. Toutes les informations dans ce but sont disponibles gratuitement et tenues à jour. Chacun est libre d'utiliser cette information comme indiqué précédemment.
Une boîte BeagleBone contient les composants suivants :
Cette section couvre les spécifications et les caractéristiques de la BeagleBone et fournit une description approfondie des composantes et des interfaces qui la composent.
Le tableau suivant présente une liste des caractéristiques de la BeagleBone.
Tableau 2. Caractéristiques BeagleBone Caractéristiques Processeur AM3359 500MHZ-alimenté par USB 720MHz-cc Powered Mémoire DDR2 256 Mo 400MHZ (128 Mo en option) Régulateurs de Voltage LiION chargeur unique pile (via l'expansion *) PMIC TPS65217 20mA LED Backlight pilote, 39V, PWM (via l'expansion *) * (Composants supplémentaires requis) Adaptateur USB vers série miniUSB connecteur Debug support Le Conseil JTAG via USB 4 LED UTILISATEUR En option à 20 broches JTAG CTI USB Power 5Vcc externe prise BPC 3.4 "x 2.1" 6 couches Puissance Indicateurs 4 LED utilisateur contrôlables HS USB 2.0 Port d'accès client pour le mode USB1 client HS port hôte USB 2.0 USB Type A femelle, 500mA LS/FS/HS Ethernet 10/100, RJ45 SD/MMC Connecteur microSD, 3,3V Interface utilisateur 1-Bouton de réinitialisation Protection contre les surtensions Shutdown@5.6V MAX 5V, 3,3 V, VDD_Acc 3,3 E / S sur tous les signaux McASP0, SPI1, I2C, GPIO (65), LCD, console GPMC, MMC1, MMC2, 7 Connecteurs d'extension AIN (1,8V MAX), 4 timers, 3 ports série, CAN0, EHRPWM (0,2), interruption XDMA, bouton d'alimentation, chargeur de batterie, la LED Rétro-éclairage, la carte d'extension ID (Jusqu'à 3 peuvent être empilés) USB ou 5.0Vcc à 5.2Vcc 5V Voir le tableau 3 pour la consommation d'énergie. Poids : 39,68 grammes
La carte démarre à 500MHz sous alimentation USB.
REMARQUE : en raison du muliplexage sur les broches du processeur, tous les signaux ne peuvent être DISPONIBLE EN MÊME TEMPS.
REMARQUE : la configuration de la batterie n'est pas adaptée à la puissance de la BeagleBone dans sa configuration actuelle.
Les sections suivantes fournissent plus de détails sur chaque élément et les articles de la commission.
La figure 1 ci-dessous montre les emplacements secondaires supérieurs des éléments clés sur le PCB présentation de la BeagleBone.
Figure 1. Composants du dessus
La figure 2 montre les principaux composants montés sur le côté arrière de la carte.
Figure 2. Composants du dessous
La figure 3 montre les connecteurs importants et les LED de la BeagleBone.
Figure 3. Plan des connecteurs et indicateurs
Cette section fournit une description et les schémas de la BeagleBone.
La carte actuelle utilise le processeur AM3359 en boitier 15x15. La vitesse réelle du processeur est déterminée par les périphériques associés. La carte est d'être libéré avant au processeur étant en pleine production et à la suite, a la raison de AM3359 la disponibilité de ces pièces à l'heure. L'AM3358 pourra être changé s'il n'y a aucune perte de fonctionnalités.
La mémoire est de type DDR2 x16 bits à 400 MHz. Il peut y avoir 128 Mo ou 256 Mo de mémoire, 256 étant la configuration standard. Une version 128 Mo peut être construite plus tard mais il n'y a pas de plan précis pour cela.
Une seule EEPROM de 32KB est prévue sur I2C0. Les renseignements inclus comprennent le nom de société, le numéro de série, et le numéro de révision. Les espaces libres peuvent être utilisés si on le souhaite.
Le dispositif TPS65127 qui gère l'alimentation est utilisé avec un régulateur LDO distinct pour fournir l'alimentation du système.
La carte a un HUB USB intégré qui concentre les deux ports USB utilisés sur la carte, dont l'un de facilite l'utilisation d'un seul connecteur USB et le câble à l'ordinateur. Ce HUB comprend :
Lorsque la carte est connectée à l'ordinateur chacun de ces ports apparaîtra sur le PC.
L'interface série est fournie via l'UART0 en utilisant un double canal USB FT2232H vers le port série à partir de FTDI pour relier ces signaux sur le port USB. Les signaux série comprennent Tx, Rx, RTS et CTS.
Une EEPROM prévue sur le FT2232H permet d'inscrire des informations sur le vendeur de telle sorte le dispositif connecté puisse être identifié et le pilote approprié installé.
Le second port du FT2232H est utilisé pour le port JTAG. La connexion directe au processeur est établie à partir du FT2232H. Une en-tête JTAG est prévue en option sur la carte mais n'est pas remplie.
Le HUB se connecte directement au port USB0 sur le processeur. Cela permet au port USB d'être accessible, comme les ports série et JTAG, sur le même connecteur USB .
La carte est équipée d'un seul connecteur microSD qui agit en tant que source d'amorçage principal du système. Une carte microSD de 4 Go est fournie avec chaque carte. Le connecteur accepte des cartes SD de plus grandes capacités.
La carte supporte un unique connecteur hôte USB avec le soutien complet de LS/FS/SH qui connecte à USB1 sur le processeur. Ce port peut fournir un courant de 500mA sous 5V. En cas d'alimentation par USB, la carte ne peut pas fournir les 500mA, mais ce devrait être suffisant pour l'alimentation de nombreux dispositifs USB.
Vous pouvez utiliser un clavier/souris sans fil ou ajouter un HUB alimenté si nécessaire.
L'accès à l'USB0 est fournie via le Hub USB intégré. Il sera vu sur un PC comme un périphérique USB standard.
La carte peut être alimenté à partir du port USB d'un PC ou à partir d'une alimentation externe de 5Vcc non fournie. Un câble USB est livré avec la carte.
Lorsqu'il est alimenté par USB, la carte est limitée à 500 MHz. Le HUB onboard + FT2232H consommation d'énergie ne laisse pas de place dans la limite de 500mA pour le démarrage des processus.
Pour fonctionner à 720 MHz, une alimentation externe est nécessaire. Le mode de plus faible puissance est cc w/o le port USB connecté, même à 720MHz.
La puissance peut être fournie par l'intermédiaire d'un connecteur 2.1mm x 5.5mm alimenté sous 5V +/-0,1 V et 1A. Ne pas appliquer de tensions de plus de 5V à l'entrée CC.
Lorsqu'il est pressé et relâché, il provoque une réinitialisation de la carte.
Il y a cinq LED vertes sur la carte dont quatre peuvent être commandées par l'utilisateur et une statique.
Une option CTI JTAG de 20 broches peut être installée sur la carte pour faciliter le développement et le débogage de la carte en utilisant différents émulateurs JTAG. Afin d'utiliser ce connecteur, les résistances en série doivent être retirée pour isoler la fonctionnalité USB de JTAG. Cette fonctionnalité n'est pas fourni en standard sur la carte et l'utilisateur typique ne sera pas en mesure de modifier les résistances.
Cette section décrit l'interface d'extension, les caractéristiques et les fonctions disponibles du connecteur d'expansion.
Deux connecteur de 46 broches à double rangée femelles sont fournis sur la carte pour accéder aux signaux. En raison du nombre de broches, un connecteur à faible force d'insertion a été choisi pour faciliter le montage des capes. Toutefois, en raison du grand nombre de broches, le retrait peut être difficile et il faut faire attention lors de la suppression des cartes connectées. La figure 4 ci-dessous donne une image du connecteur femelle utilisé.
Figure 4. Connecteur d'extension principal carte
Chaque carte d'extension ou cape aura des connecteurs de 2x46 broches. Leur nature exacte et leur configuration varie en fonction des besoins. Reportez-vous à la section 8 pour plus plus de détails. Les connecteurs utilisés seront des connecteurs transversaux.
Jusqu'à quatre capes peuvent être empilés sur la BeagleBone. Chaque carte aura la même EEPROM que l'on trouve sur la carte principale, mais avec des adresses différentes pour permettre le balayage des cartes d'extension via le bus I2C. Chaque carte sera équipée d'un de commutateur DIP à 2 positions pour définir l'adresse de la carte sur la base de la position de la pile. C'est à l'utilisateur d'assurer le bon réglage de ce commutateur DIP pour éviter un conflit sur le bus I2C.
La taille standard des cartes d'extension est de 3,4"x2,1" et une encoche assure leur orientation correcte grâce au connecteur Ethernet de la carte mère.
Des cartes surdimensionnées, tels que les panneaux LCD, sont autorisées. La carte principale s'étendra à partir de ces cartes.
Cette section couvre les fonctions accessibles à partir de la carte mère.
NOTE : toutes les fonctionnalités ne sont pas disponibles simultanément en raison de la profondeur de multiplexage des signaux sur le processeur.
Référez-vous à la documentation du processeur pour des informations détaillées sur les utilisations et fonctions des broches décrites dans les sections suivantes.
Un afficheur LCD 24 bits peut être pris en charge, la carte principale permettant le rétro-éclairage et la fonctionnalité tactile.
Le rétroéclairage est limité à 25mA.
Si d'autres fonctions sont nécessaires sur une carte d'extension, comme le soutien NAND, la totalité des afficheurs 24 bits ne peut pas être utilisés en raison de la broche de multiplexage.
Vous pouvez également utiliser des afficheurs LCD 16 bits. L'avantage est que ceux-ci utilisent moins de broches du connecteur laissant plus de place à d'autres cartes d'extension.
L'accès au bus GPMC est prévu. Selon la configuration nécessaire, cela peut entraîner la perte de l'interface cristaux liquides. Soutien à une NAND 16 bits est assurée par la carte d'extension. Cela permettra de limiter l'affichage à cristaux liquides à 16Bits. Assurez-vous que vous voyez et de comprenez bien le multiplexage des broches avant de faire un schema.
Les signaux MMC1 sont présents sur les connecteurs d'extension.
Il y a deux ports SPI disponibles. SPIO0 dispose d'un CS et SPI1 qui a deux signaux CS.
Il y a deux ports I2C, I2C1 et I2C2. Le port I2C2 est utilisé pour l'EEPROMS sur les cartes d'extension et doit toujours être libre.
Il y a cinq ports série. L'UART 1 à 4 supporte les signaux TX, RX, RTS et CTS, l'UART5 seulement TX et RX.
Sept convertisseurs analogiques/digital échantillonnant à 100kHz sont disponibles.
REMARQUE : la tension maximale d'entrée autorisée est de 1,8 V. Ne dépassez pas cette tension. Un diviseurs de tension doit être utilisé pour des tensions supérieures à 1,8V.
Des translateurs de niveau seront parfois nécessaires. Ces signaux étant connectés directement au processeur et il faut prendre soin de ne pas dépasser cette tension.
Un maximum de 66 broches GPIO sont accessibles sur le connecteur d'expansion. Tous ces broches supportent de 3,3V et peuvent être configurées comme entrées ou sorties. Tout GPIO peut être utilisé comme une interruption et est limité à deux interruptions par la Banque GPIO pour huit broches maximum.
Il existe deux interfaces de bus CAN disponibles pour favoriser l'expansion CAN version 2 parties A et B. Les signaux numériques TX et RX sont fournis. Les pilotes et les connecteurs devront être fournies par une carte fille.
Quatre sorties de minuterie sont disponibles.
Il y a jusqu'à huit sorties PWM.
Cette section décrit les schémas détaillés de la BeagleBone. S'il vous plaît référez-vous au manuel du AM3359 pour une compréhension plus profonde de cette partie.
Figure 5 est le schéma de haut niveau du système bloc de l'BeagleBone.
Figure 5. Schéma du système
Chaque partie est décrite plus en détail dans les sections suivantes.
La carte est conçue pour utiliser le processeur AM3358 dans le format 15x15.
Figure 6 donne un schéma par bloc du processeur. Pour plus d'informations sur le processeur, voir http://www.ti.com/product/am3359
Figure 6. Schéma du processeur
Figure 7 est un schéma par bloc de la section de puissance BeagleBone.
Figure 7. Schéma d'alimentation paragraphe
Le TPS65217 gère l'alimentation principale IC (PMIC) du système. Le TPS65217 est une puce de gestion de puissance IC constitué d'une ligne de puissance à double entrée linéaire, trois étages convertisseurs-abaisseurs, quatre LDO, et un convertisseur élévateur à haut rendement permettant d'alimenter jusqu'à 10 LED en série. Le système est alimenté par le port USB ou l'adaptateur CC.
Trois convertisseurs-abaisseurs à haut rendement à 2,25 MHz sont destinés à alimenter le processeur, la MPU, et la mémoire.
Les convertisseurs-abaisseurs entrent dans un mode faible puissance à faible charge pour une efficacité maximale à travers la gamme la plus large possible des courants de charge. Pour les applications à faible bruit des appareils peuvent être contraint à utiliser une fréquence PWM fixe pour l'interface I2C. Le convertisseur permet l'utilisation de petites inductances et de condensateurs pour offrir une solution de petite taille.
LDO1 et LDO2 sont destinés à soutenir le système en mode attente. En état de veille le courant est limité à 100uA de façon à réduire le courant de repos alors que dans le fonctionnement normal elles peuvent supporter jusqu'à 100mA chacune. LDO3 et LDO4 peuvent supporter jusqu'à 285mA chacune.
Par défaut, seule LDO1 est toujours allumée, mais aucune ligne ne peut être configurée pour rester dans l'état de veille. En particulier, les convertisseurs cccc peuvent rester dans un mode faible puissance pour maintenir le processeur en mode Suspend. Le TPS65217 offre une mise sous tension souple, un séquençage de la puissance et plusieurs fonctions de maintien de fonction comme la gestion de l'énergie de sortie, le bouton-poussoir moniteur, la fonction de réinitialisation du matériel et du capteur de température qui protège la batterie.
Pour plus d'informations sur le TPS65217, reportez-vous à http://www.ti.com/product/tps65217.
Figure 8 est le schéma de haut niveau bloc de l'TPS65217.
Figure 8. TPS65217 Schéma
7.3.2 Entrée 5V cc
Figure 9 est la schéma du circuit d'entrée 5V cc du TPS65217.
Figure 9. Entrée 5V cc
Une alimentation 5Vcc peut être utilisé pour fournir la puissance à la carte. Le courant d'alimentation dépend du nombre et du type de cartes qui sont connectés. Pour une utilisation typique, une alimentation 5Vcc/1A devrait être suffisante. Si vous utilisez une carte consommatrice ou un port hôte USB, une augmentation de la puissance fournie sera nécessaire.
Le connecteur utilisé est cylindrique de 2.1x5.5mm extérieur. Un dispositif NCP349 est utilisé pour empêcher l'enfichage de connecteurs de 7 à 12 V par erreur.
Le NCP349 s'arrête et la carte ne s'allume pas. Aucun indicateur n'est visible à condition d'indiquer que la condition sur la tension existe. La carte ne s'allume pas.
La ligne 5Vcc est reliée à l'embase d'extension. Il est possible d'alimenter une carte par l'intermédiaire des connecteurs d'extension. Le 5Vcc est également disponible pour alimenter les cartes additionnelles lorsque l'alimentation est fournie par la prise 5Vcc de la carte mère.
La carte peut également être alimenté par le port USB qui est limité à 500mA max. Lorsque l'alimentation se fait par le port USB, le 5Vcc n'est pas fourni à l'embase d'extension et les cartes filles ne peuvent pas être utilisées. La figure 10 montre l'alimentation par USB.
Figure 10. Puissance d'entrée USB
La sélection de la prise 5Vcc ou de l'USB comme source d'alimentation est géré par l'TPS65217 et passe automatiquement à 5Vcc si les deux sont connectés. SW peut modifier la configuration de puissance via l'interface à partir du processeur I2C. En outre, SW peut lire le TPS65217 et déterminer si la carte fonctionne sur l'entrée 5V ou sur l'entrée USB. Il peut être utile de connaître la capacité de la carte à fournir des éléments comme la fréquence de fonctionnement des cartes d'extension. Il est possible d'alimenter la carte par l'entrée USB, puis de branchez l'alimentation CC. La carte va basculer automatiquement à l'entrée CC.
La consommation d'énergie de la carte varie en fonction du type d'alimentation et du processus d'amorçage. Le Tableau 3 analyse la consommation d'énergie d'une carte dans diverses situations.
Tableau 3. Consommation BeagleBone (mA à 5 V)
MODE USB cc cc+USB Réinitialiser 180 60 190 UBoot 363 230 340 Démarrage 502 350 470 (du noyauCrête) Noyau au 305 170 290 au ralenti
Lorsque le câble USB est connecté, le FT2232 et le HUB sont sous tension. Cela provoque un appel de courant. Lorsque le câble USB n'est pas connecté, ces dispositifs sont dans un état de plus faible puissance. C'est représente environ un courant de 120mA et c'est la raison pour l'augmentation observée lorsque l'USB est connecté.
Le courant fluctue quand divers événements se produisent comme allumage des LED et accès à la carte SD.
Le processus de mise sous tension comprend plusieurs étapes et événements. La figure 11 décrit la mise sous tension du système.
Figure 11. Puissance de séquençage
Lorsqu'une tension est appliquée, cc ou USB, le TPS65217 relie le pouvoir de les SYS broche de sortie qui pousse les commutateurs et LDO dans le TP65217B.
A la mise sous tension tous les commutateurs et les LED sont éteint, sauf pour la LED VRTC (1,8V), fournit pouvoir la ligne VRTC. Une fois que les pouvoirs de chemin de fer jusqu'à RTC, la broche de l'RTC_PORZ processeur peut être communiqué. La figure 12 montre le circuit qui contrôle la broche RTC_PORZ.
Figure 12. RTC_PORZ contrôle
Il y a en fait deux circuits. On utilise une paire de portes ET pour créer le signal de RTC_PORZ et l'autre utilise la forme du signal LDO_PGOOD l'TPS65217.
Dans le cas du circuit de la porte du ET, une fois la ligne VRTC vient le circuit retarde le RTC_PORZ qui libère le circuit RTC dans le processeur.
Dans le cas du signal LDO_PGOOD, il est fourni par l'TPS65217. Comme ce signal est de 3,3 V et le signal RTC_PORZ est de 1,8 V, un diviseur de tension est utilisé. Une fois que les régulateurs LDO sont sur la TPS65217, ce signal passe en connexion. Les LDO sur la TPS65217 sont utilisés pour l'alimentation VRTC sur le processeur.
La version LDO_PGOOD du circuit par défaut actuellement utilisé sur la schéma A3. Il est possible sur les futures révisions que le circuit ET porte souent retirés.
Une fois la réinitialisation bloc CCF est libéré, le processeur démarre le processus d'initialisation. Après le CCF stabilise, le processeur lance le reste de la mise sous tension par activation Procédé le signal PMIC_PWR_EN. Cela commence le pouvoir en place TPS65217 processus.
Un signal distinct, PMIC_PGOOD, procèse à la réinitialisation du processeur 20ms après que l'alimentation soit en place.
Il y a sept tensions fournies par le TPS65217. Chacune est décrite dans les sections suivantes.
VDD_1V8 par défaut à 1,8V mise sous tension. Le TPS65217 peut fournir jusqu'à 1200mA sur cette ligne. Cette ligne se connecte uniquement au processeur et à la la mémoire DDR2.
VDD_MPU par défaut 1.1V sur le pouvoir en place. Cette tension peut être changé par le logiciel de contrôler jusqu'à 1,25V afin de soutenir une fréquence processeur supérieure. Le TPS65217 peut fournir jusqu'à 1200mA sur Cette ligne. Cette ligne se connecte uniquement au processeur.
VDD_CORE par défaut 1,1V sur le pouvoir en place. Cette tension devrait toujours être laissé à 1,,1V. Le TPS65217 peut fournir jusqu'à 1200mA sur cette ligne. Cette ligne se connecte uniquement au processeur.
VDD_3V3A est le premier des deux rails de 3,3 sur l'TPS65217. Le TPS65217 peut fournir jusqu'à 225 mA à sur cette ligne. Cette ligne se connecte à la processeur d'E/S tension de ligne, TPS65217 I/O et la carte SD/MMC.
VDD_3V3B est le deuxième de deux lignes 3,3V du TPS65217. Le TPS65217 peut fournir jusqu'à 225 mA sur cette ligne qui se connecte aux LAN8710, EEPROM, USB2412HUB et FT2232.
VRTC est la première ligne de tourner à la mise sous tension et est de 1,8V. Le TPS65217 peut fournir jusqu'à 100mA sur cette ligne sui se connecte au processeur.
VLDO2 est une ligne 3,3 V qui amlimente une LED. Cela peut être désactivé par l'intermédiaire SW dans un mode de faible courant pour la carte, quand veille est nécessaire.
La carte dispose d'un indicateur LED de tension unique. Il est contrôlé par la ligne d'alimentation LDO2 de 3,3 V par le TPS65217. Lorsque le TPS65217 a été initialisé tous les commutateurs sur le VLDO2 allument la LED.
Si les switchers ne sont pas initialisés, par exemple si le processeur ne permet pas le signal PWR_EN, la LED ne s'allume pas. Le voyant d'alimentation indique que le TPS65217 est sous tension. Il est possible de désactiver cette fonction pour économiser l'énergie.
Un régulateur séparée LDO fournit le 3,3V aux extension.
Figure 13. Régulateur d'extension 3,3V
U8 est un régulateur TPS73710 réglable qui produit le 3,3 V pour le bus d'expansion selon R150 et R189. Le courant admissible pour cette sortie est fixé à 500mA sur la base du circuit imprimé, mais dépend de la quantité totale de courant disponible à partir l'alimentation d'entrée principale.
La BeagleBone a une méthode selon laquelle la consommation de courant de la carte peut être mesurée. La chute de tension à travers une résistance 0,1 ohms est mesurée pour déterminer la consommation de courant. La Figure 14 représente l'interface à l'TPS65217 pour mesurer le courant. Les sections suivantes décrivent ce circuit de façon plus détaillée.
La ligne SYS_5V est mesurée pour déterminer le côté haut de la résistance série. La ligne SYS_5V est connectée à la broche MUX_OUT. Avant d'être connecté au second multiplexeur interne, la tension est divisée par trois. Un signal de 5V entraînera une tension de 1,66V à la broche MUX_OUT.
Figure 14. Mesure de courant
La ligne SYS_VOLT est mesurée pour déterminer le côté haut de la résistance série. La ligne SYS_VOLT est connectée à la MUX_OUT en définissant les registres à l'intérieur du TPS65217. Les résistances R2 et R1 sont prévues pour maintenir le diviseur de tension même si la configuration que l'on trouve dans la ligne SYS_5V est situé à l'intérieur TPS65217. Cependant, un 5V donnera 1,41V par opposition au 1,66V interne du TPS65217.
Cela donne un diviseur de 2,8. Tenez-en compte dans vos calculs.
La connexion MUX_OUT est divisé par deux avant d'être connecté au processeur. La raison est que si la batterie est connectée, elle n'a pas de diviseur de tension interne. Si vous êtes connecté cela pourrait endommager le processeur. Lors du calcul des tensions et d'autre résistances, la tension est divisée par deux. Soyez sûr et l'inclure dans votre calculs.
Le calcul pour le courant est basé sur 0,1 mV est égal à 1 mA. Vous pouvez utiliser la formule suivante pour calculer le courant en utilisant les lectures de tension tel que lu par le processeur.
(((SYS_5V * 2) * 3,3) - ((* SYS_VOLT 2) * 3.54))) / 0.1 = Total mA.Afin de fournir un accès à partir d'un seul port USB à l'FT2232 et le port USB du processeur, un SMSC USB2412 double port USB 2.0 Hub est fourni. Ce dispositif se connecte au PC hôte.
p>Figure 15 : schéma du HUB USB.
La connexion USB à l'hôte se fait par l'intermédiaire d'un connecteur mini-USB. L'alimentation de ce connecteur est relié à l'TPS65217 pour permettre à une carte d'être alimenté à partir de ce port USB hôte. Le signal est connecté au HUB USB.
Le HUB est alimentée par la ligne 3,3VB du TPS65217. Le HUB restera dans un mode de faible puissance jusqu'à ce que le port USB est connecté. Les broches USB2412 VBUS_DET sont à la logique haute lorsque l'alimentation USB 5V est détectée.
Le USB2412 utilise un monocristal 24MHZ. Le signal RESET est généré par le VDD_3V3B à travers un réseau RC.
Le premier port du HUB reliée au FT2232 qui gère le port série du processeur et JTAG est décrite dans la section suivante. Les signaux DP et DM de l'USB2412 se connectent directement au FT2232H. Le signal FT_BUS est utilisé par le FT2232H pour détecter la présence d'un hôte USB. Une fois que le hub est connecté à l'hôte, cette broche va en position HI pour indiquer la présence d'un port USB.
Le deuxième port du concentrateur est connecté au port 0 USB du processeur. Pour que le port travaille il faut d'abord détecter la présence de 5V sur la broche VBUS.
Le USB2412 émet un signal de 3,3V sur la PRTPWR2 que U16 convertit au niveau logique 5V requis par le processeur.
Le FT2232H de FTDI fournit la conversion à partir du port USB à l'interface JTAG et le port série pour le processeur. La figure 16 est le schéma du circuit FT2232H.
Figure 16. schéma FT2232H
U13 est une mémoire EEPROM qui indique U12 la configuration du périphérique et les broches d'E/S. Pour que le FT2232H fonctionne correctement, ce dispositif doit être programmé. Utiliser les outils fournis par FTDI rend ce processus simple.
Lors de l'usage d'un mode parallèle E/S, le FT2232H peut être utilisé pour accéder aux signaux JTAG du processeur. À des vitesses USB 2.0, le débit est très bon et devrait fournir une connectivité à plusieurs environnements de débogage populaires, y compris Code Composer Studio.
L'accès à UART0 est fourni par l'FT2232H via le port USB. Les signaux disponibles sont TX, RX, RTS et CTS.
La carte est livré en standard avec 256 Mo de SDRAM DDR configurée comme une seule 128M x 16. Le shéma sera également un seul dispositif 64M x 16 de 128 Mo de mémoire.
La taille de la mémoire ne peut pas dépasser 256 Mo. Le schéma utilise un seul MT47H128M16RT-25E :C à 400MHZ mémoire de Micron en boitier FBGA de 9.0x12.5 mm. Le tableau 4 ci-dessous donne la configuration d'adressage de ce périphérique.
Tableau 4. adressage de la DDR
Figure 17 est le schéma fonctionnel du dispositif de mémoire DDR2.
Figure 17. Schéma DDR périphérique en mode bloc
Figure 18 : schéma d'implantation de la DDR. La mémoire est placée aussi près du processeurdans que possible pour minimiser les parasites et les déformations des signaux.
Figure 18. Implantation de la DDR
La DDR2 est connectée directement au processeur et aucun dispositif d'interface externe n'est nécessaire. L'alimentation est fournie à la DDR2 via la ligne 1,8V du TPS65217.
Il faut une résistance de terminaison R76 de 50 ohms 1% sur l'interface DDR. Vous remarquerez que celle utilisée sur la carte est une résistance bobinée de 50W. La raison en est le coût. Cette résistance peut être coûteuse et au moment de la schéma, c'était la moins chère des solutions. Sur la version A4 Rev, nous avons ajouté deux résistances supplémentaires, les R217 et R218, pour permettre un paquet 0603 et 0805 pour les applications où l'espace est critique et donner plus de choix lorsque la disponibilité des pièces est en cause.
Quatre LED d'utilisateurs sont commandées par les broches GPIO du processeur. La figure 19 ci-dessous montre le circuit de LED.
Figure 19. LEDS utilisateur
Q1 et Q2 fournissent le décalage de niveau en provenance du processeur pour alimenter les diodes qui sont connectées à la ligne SYS_5V. Les LEDS qui peuvent être une source de bruit et FB4 fournit l'immunité au bruit pour le système. Chaque LED est contrôlé en réglant le bit approprié HI du GPIO. A la mise sous tension tous les voyants sont éteints. Tableau 5 donne l'affectations utilisateur des LED GPIO.
Tableau 5. Utilisateur LED de contrôle
LED GPIO Utilisateur 0 GPIO1_21 Utilisateur 1 GPIO1_22 Utilisateur 2 GPIO1_23 Utilisateur 3 GPIO1_24
Le 10/100 ethernet utilise un SMSC LAN8710A Ethernet PHY et s'interface avec le processeur à l'aide de l'interface MII. Cette section ne couvre que le schéma.
La figure 20 donne le schéma de la section 10/100 PHY de la carte.
Figure 20. 10/100 Ethernet PHY Conception
Le tableau 6 décrit les signaux entre le processeur et le LAN8710A. La colonne BALL donne le nombre de broches du processeur. Le SIGNAL NAME est le nom générique du signal du processeur. La colonne PHY est le nombre des broches du PHY.
Tableau 6. Processeur signaux Ethernet
Le LAN8710A fournit l'horloge au processeur, et est généré Y4 par un quartz à 25MHz. Il ya des horloges indépendantes pour le canal de transmission (MII transmission de l'horloge) et pour le canal de réception (MII réception d'horloge).
Le PHY fonctionne en mode 10/100 avec auto-négociation activée. Il est fixé par les résistances décrites dans la figure 21, qui sont échantillonnées par le PHY en sortant de réinitialiser. Il est possible pour SW de remplacer ce paramètre si nécessaire par la fixation de ces bits via le canal MDIO.
Figure 21. paramètres par défaut de Ethernet 10/100
En tirant vers le haut ou déroulant les résistances, le mode par défaut de la PHY peut être réglée via HW. Sept paires de résistances sont implantées sur la carte pour régler le mode.
La broche MODE0-1 définit le mode de fonctionnement de la PHY. Le mode par défaut est de 111 défini par R122-124. Cela permet tous les modes de fonctionnement et la négociation automatique.
PHYAD0-2 définit l'adresse par défaut de la PHY. R124-R126 définissent la valeur 0 par défaut. On n'attend pas autre chose, mais l'autre option a été activée au cas où.
RMIISEL définit le mode RMII si R211 est installé. MII est le mode par défaut utilisé dans ce schéma, aussi R212 doit être installée et R211 ne doit pas être installée.
L'interface MDIO contrôle le canal entre le processeur et le LAN8710A. Via cette interface l'ensemble des registres PHY internes peuvent être lus et fixé par le processeur et des informations d'état importantes peuvent être lues.
Le signal de réinitialisation PHY est reliée à la carte principale de réinitialisation qui est remise à zéro à l'allumage.
Le connecteur Ethernet dispose d'une LED jaune et verte. Le voyant vert s'allume lorsque un lien est établi. Il clignote hors tension et lorsque les données sont transférées. La LED jaune est éteinte lorsque le lien est 100M et allumée quand il est 10M. C'est inversé par rapport à la normale et sera corrigé lors de la prochaine révision du carte.
Le PHY est alimenté par la ligne 3,3VB du TPS65217. Un filtre est prévu sur cette ligne. Le LDO interne est utilisé pour alimenter la ligne interne.
Un port USB hôte unique est prévu sur la carte. Il est est piloté par le port USB 1 du processeur. Ce port peut fournir jusqu'à 500 mA de courant selon l'alimentation électrique. Dans le cas où la carte est totalement alimenté par l'entrée USB, la puissance fournie sera beaucoup moins grande et dépendra de la quantité de courant disponible après avoir alimenté la carte mère et les cartes filles qui y sont rattachées.
La carte dispose d'un connecteur USB hôte unique accessible via P2, un connecteur femelle un type A.
Figure 22. shéma de l'hôte USB
Le port USB du processeur est un port OTG. Afin de forcer la fonction d'accueil nécessaire, la broche ID, USB_ID, est mise à la masse en permanence par R146.
U9, une TPS2051, est l'interrupteur de puissance qui commande le 5Vcc du port USB. Il est activé par le processeur via le signal USB1_DRVVBUS. Le signal USB1_VBUS confirme au processeur que le commutateur est activé et que le 5V est reliée au connecteur USB Host.
Dans le cas d'une surintensité, le commutateur signale l'événement au processeur par l'intermédiaire USB1_OC, qui fermera le commutateur. R148 fourni une tension haute parce que OC de U9 est une broche à drain ouvert. C133 fournit du courant supplémentaire lorsqu'un dispositif est inséré dans le connecteur conformément à la spécification USB. La quantité de courant est limitée par le courant disponible à partir de la source principale. Pour faire face à des dispositifs de haute consommation actuels, vous avez besoin d'alimenter la carte à partir du connecteur d'entrée et non de l'USB. La mise sous tension par l'USB ne peut dans la plupart des cas, pas fournir suffisamment de courant pour en lancer un dispositif genre clé USB même à faible courant.
U10 est un dispositif de protection ESD destiné à protéger le processeur.
La carte est équipée d'un support pour carte microSD. Elle accepte des cartes de haute capacité. La tension pour ce connecteur est 3,3VA. La détection d'une carte est fourni par le signal CD/EMU4.
La figure 23 montre les connexions du connecteur microSD.
Figure 23. SD Connecteur Conception
Des résistances sur toutes les lignes des signaux fournissent la force d'entraînement supplémentaire et améliorent le temps de montée des signaux. Le signal SD_CD indique au processeur qu'une carte est insérée. Le signal est un point de contact sur le connecteur et R196 fournit le signal bas logique chaque fois qu'il ya pas de carte insérée.
Lorsque une carte est insérée, le signal est haut. R197 est fourni en option pour permettre à ce signal d'être retiré à partir du processeur pour l'utilisation en tant que signal EMU4 par le connecteur JTAG optionnel.
Le connecteur est situé sur le côté bas de la carte et la carte doit être insérée avec la mise en étiquette et les broches de contact vers le bas. Ce connecteur est un connecteur push-push. Pour insérer la carte poussez la carte jusqu'à ce qu'un déclic se produise, puis relâchez. Pour retirer la carte, poussez-la dans le connecteur qui l'éjectera.
ATTENTION : ne pas tirer sur la carte mSD sous peine d'endommager le connecteur.
La BeagleBone est équipée d'une unique EEPROM CAT24C256W pour permettre à la SO d'identifier le carte . Le tableau 7 ci-dessous défini le contenu de l'EERPOM.
Tableau 7. Table des matières EEPROM
Nom Taille (octets) Contenu Titre niveau 4 0xAA, 0x55, 0x33, EE Nom de la carte 8 Nom de carte en ASCII : A335BONE La version 4 du code de version du matériel pour la pension en ASCII : 00A3 numéro de série 12 numéro de série de la carte. Il s'agit d'une chaîne de caractères 12, qui est : WWYY4P16nnnn où : WW = 2 semaines chiffres de l'année de la production YY = 2 chiffres pour l'année de la production nnnn = numéro de la carte d'incrémentation Options de configuration 32 codes pour montrer la procédure de configuration sur ce forum Option 0000000000000000000000000000000 RSVD 6 000000 RSVD 6 000000 RSVD 6 000000
Disponibilité 32702. Espace disponible pour d'autres codes et de données non-volatiles
Schéma du circuit EEPROM.
L'EEPROM est accessible par le processeur en utilisant le bus I2C 0. L'EEPROM n'est pas protégé en écriture. La protection en écriture s'obtient en installant R21. La broche WP possède une résistance interne de mise à la masse.
Les 48 premiers emplacements ne doivent pas être écrits si vous choisissez d'utiliser le stockage dans la mémoire EEPROM. Si vous le faites, cela pourrait empêcher le système de démarrer correctement le SW utilisant cette information pour déterminer la configuration de la carte.
L'interface d'extension de la carte est composé de deux connecteurs de 46 broches. Tous les signaux sur ces connecteurs d'extension sont 3,3V, sauf indication contraire.
NOTE : ne pas connecter de signaux de niveau logique 5V à ces broches car la carte sera endommagée.
Le tableau 8 montre le brochage par défaut du connecteur P8. D'autres signaux peuvent être raccordé à ce connecteur sur la base du réglage de la broche mux sur le processeur, mais les paramètres par défaut offrent un maximum de puissance. Le SW est chargé d'établir la fonction par défaut de chaque broche.
Tableau 8. En-tête d'extension P8 Brochage
NOM Du SIGNAL PROC CONN SIGNAL NOM PROC GND 1 2 GND GPIO1_6 R9 3 4 T9 GPIO1_7 GPIO1_2 R8 5 6 T8 GPIO1_3 TIMER4 R7 7 8 T7 TIMER7 TIMER5 T6 9 10 U6 TIMER6 GPIO1_13 R12 11 12 T12 GPIO1_12 EHRPWM2B T10 13 14 T11 GPIO0_26 GPIO1_15 U13 15 16 V13 GPIO1_14 GPIO0_27 U12 17 18 V12 GPIO2_1 EHRPWM2A U10 19 20 V9 GPIO1_31 GPIO1_30 U9 21 22 V8 GPIO1_5 GPIO1_4 U8 23 24 V7 GPIO1_1 GPIO1_0 U7 25 26 V6 GPIO1_29 GPIO2_22 U5 27 28 V5 GPIO2_24 GPIO2_23 R5 29 30 R6 GPIO2_25 UART5_CTSN V4 31 32 T5 UART5_RTSN UART4_RTSN V3 33 34 U4 UART3_RTSN UART4_CTSN V2 35 36 U3 UART3_CTSN UART5_TXD U1 U2 37 38 UART5_RXD GPIO2_12 T3 39 T4 40 GPIO2_13 GPIO2_10 T1 T2 41 42 GPIO2_11 GPIO2_8 R3 43 44 R4 GPIO2_9 GPIO2_6 R1 R2 45 46 GPIO2_7
Tableau 9 représente les autres signaux qui peuvent être connectés à chaque broche de P8 sur la base des paramètres de registres dans le processeur pour les modes 0-3.
Tableau 9. P8 Mux Modes options 0-3
Broche PROC NOM MODE0 MODE1 MODE2 MODE3 1 GND 2 GND 3 R9 GPIO1_6 gpmc_ad6 mmc1_dat6 4 T9 GPIO1_7 gpmc_ad7 mmc1_dat7 5 R8 GPIO1_2 gpmc_ad2 mmc1_dat2 6 T8 GPIO1_3 gpmc_ad3 mmc1_dat6 7 R7 TIMER4 gpmc_advn_ale timer4 8 T7 TIMER7 gpmc_oen_ren timer7 9 T6 TIMER5 gpmc_be0n_cle timer5 10 U6 TIMER6 gpmc_wen timer6 11 R12 GPIO1_13 gpmc_ad13 lcd_data18 mmc1_dat5 mmc2_dat1 12 T12 GPIO1_12 GPMC_AD12 LCD_DATA19 MMC1_DAT4 MMC2_DAT0 13 T10 EHRPWM2B gpmc_ad9 lcd_data22 mmc1_dat1 mmc2_dat5 14 T11 GPIO0_26 gpmc_ad10 lcd_data21 mmc1_dat2 mmc2_dat6 15 U13 GPIO1_15 gpmc_ad15 lcd_data16 mmc1_dat7 mmc2_dat3 16 V13 GPIO1_14 gpmc_ad14 lcd_data17 mmc1_dat6 mmc2_dat2 17 U12 GPIO0_27 gpmc_ad11 lcd_data20 mc1_dat3 mmc2_dat7 18 V12 GPIO2_1 gpmc_clk_mux0 lcd_memory_clk gpmc_wait1 mmc2_clk 19 U10 EHRPWM2A gpmc_ad8 lcd_data23 mmc1_dat0 mmc2_dat4 20 V9 PIO1_31 gpmc_csn2 gpmc_be1n mmc1_cmd 21 U9 GPIO1_30 gpmc_csn1 gpmc_clk mmc1_clk 22 V8 GPIO1_5 gpmc_ad5 mmc1_dat5 23 U8 GPIO1_4 gpmc_ad4 mmc1_dat3 24 V7 GPIO1_1 gpmc_ad1 mmc1_dat1 25 U7 GPIO1_0 gpmc_ad0 mmc1_dat0 26 V6 GPIO1_29 gpmc_csn0 27 U5 GPIO2_22 lcd_vsync gpmc_a8 28 V5 GPIO2_24 lcd_pclk gpmc_a10 29 R5 GPIO2_23 lcd_hsync gpmc_a9 30 R6 GPIO2_25 lcd_ac_bias_en gpmc_a11 31 V4 UART5_CTSN lcd_data14 gpmc_a18 eQEP1_index mcasp0_axr1 32 T5 UART5_RTSN cd_data15 gpmc_a19 eQEP1_strobe mcasp0_ahclkx 33 V3 UART4_RTSN lcd_data13 gpmc_a17 eQEP1B_in mcasp0_fsr 34 U4 UART3_RTSN lcd_data11 gpmc_a15 ehrpwm1B mcasp0_ahclkr 35 V2 UART4_CTSN lcd_data12 gpmc_a16 eQEP1A_in mcasp0_aclkr 36 U3 UART3_CTSN lcd_data10 gpmc_a14 ehrpwm1A mcasp0_axr0 37 U1 UART5_TXD lcd_data8 gpmc_a12 ehrpwm1_tripzone_in mcasp0_aclkx 38 U2 UART5_RXD lcd_data9 gpmc_a13 ehrpwm0_synco mcasp0_fsx 39 T3 GPIO2_12 lcd_data6 gpmc_a6 eQEP2_index 40 T4 GPIO2_13 lcd_data7 gpmc_a7 eQEP2_strobe 41 T1 GPIO2_10 lcd_data4 gpmc_a4 eQEP2A_in 42 T2 GPIO2_11 lcd_data5 gpmc_a5 eQEP2B_in 43 R3 GPIO2_8 lcd_data2 gpmc_a2 ehrpwm2_tripzone_in 44 R4 GPIO2_9 lcd_data3 gpmc_a3 ehrpwm0_synco 45 R1 GPIO2_6 lcd_data0 gpmc_a0 ehrpwm2A 46 R2 GPIO2_7 lcd_data1 gpmc_a1 ehrpwm2B
Il y a quelques signaux qui n'ont pas été énumérés ici. Reportez-vous à la documentation du processeur pour plus d'informations sur ces broches et les descriptions détaillées de toutes les broches répertoriés. Dans certains cas, il peut ne pas y avoir suffisamment signaux pour compléter un groupe de signaux nécessaire pour une interface.
La colonne PROC donne le numéro de patte du processeur.
La colonne code PIN est le numéro d'identification sur le connecteur d'extension.
Les colonnes MODE donnent le réglage du mode pour chaque broche. La réglage de chaque mode donne la fonction de cette broche.
Le tableau 10 montre les signaux d'autres P8 pour les modes 4-7.
Tableau 10. P8 Mux Modes options 4-7
Broche PROC NOM MODE4 MODE5 MODE6 MODE7 1 GND 2 GND 3 R9 GPIO1_6 gpio1 [6] 4 T9 GPIO1_7 gpio1 [7] 5 R8 GPIO1_2 gpio1 [2] 6 T8 GPIO1_3 gpio1 [3] 7 R7 TIMER4 gpio2 [2] 8 T7 TIMER7 gpio2 [3] 9 T6 TIMER5 gpio2 [5] 10 U6 TIMER6 gpio2 [4] 11 R12 GPIO1_13 eQEP2B_in gpio1 [13] 12 T12 GPIO1_12 QEP2A_IN gpio1 [12] 13 T10 EHRPWM2B ehrpwm2B gpio0 [23] 14 T11 GPIO0_26 ehrpwm2_tripzone_in gpio0 [26] 15 U13 GPIO1_15 eQEP2_strobe gpio1 [15] 16 V13 GPIO1_14 eQEP2_index gpio1 [14] 17 U12 GPIO0_27 ehrpwm0_synco gpio0 [27] 18 V12 GPIO2_1 mcasp0_fsr gpio2 [1] 19 U10 EHRPWM2A ehrpwm2A gpio0 [22] 20 V9 GPIO1_31 gpio1 [31] 21 U9 GPIO1_30 gpio1 [30] 22 V8 GPIO1_5 gpio1 [5] 23 U8 GPIO1_4 gpio1 [4] 24 V7 GPIO1_1 gpio1 [1] 25 U7 GPIO1_0 gpio1 [0] 26 V6 GPIO1_29 gpio1 [29] 27 U5 GPIO2_22 gpio2 [22] 28 V5 GPIO2_24 gpio2 [24] 29 R5 GPIO2_23 gpio2 [23] 30 R6 GPIO2_25 gpio2 [25] 31 V4 UART5_CTSN uart5_rxd uart5_ctsn gpio0 [10] 32 T5 UART5_RTSN mcasp0_axr3 uart5_rtsn gpio0 [11] 33 V3 UART4_RTSN mcasp0_axr3 uart4_rtsn gpio0 [9] 34 U4 UART3_RTSN mcasp0_axr2 uart3_rtsn gpio2 [17] 35 V2 UART4_CTSN mcasp0_axr2 uart4_ctsn gpio0 [8] 36 U3 UART3_CTSN uart3_ctsn gpio2 [16] 37 U1 UART5_TXD uart5_txd uart2_ctsn gpio2 [14] 38 U2 UART5_RXD uart5_rxd uart2_rtsn gpio2 [15] 39 T3 PIO2_12 gpio2 [12] 40 T4 GPIO2_13 pr1_edio_data_out7 gpio2 [13] 41 T1 GPIO2_10 gpio2 [10] 42 T2 GPIO2_11 gpio2 [11] 43 R3 GPIO2_8 gpio2 [8] 44 R4 GPIO2_9 gpio2 [9] 45 R1 GPIO2_6 gpio2 [6] 46 R2 GPIO2_7 gpio2 [7]
Quelques signaux n'ont pas été présentés ici. Reportez-vous à la documentation du processeur pour plus d'informations sur ces broches et des descriptions détaillées de tous les broches répertoriées. Dans certains cas, il n'y a pas suffisamment de signaux pour mettre en œuvre certaines interfaces.
La colonne PROC donne le numéro de broche du processeur.
La colonne PIN donne le numéro d'identification sur l'en-tête d'extension.
Les colonnes MODE indiquent le réglage du mode pour chaque broche. Le réglage de chaque mode dans la colonne mode donne la fonction de cette broche.
Le tableau 11 répertorie les signaux sur le connecteur P9. D'autres signaux peuvent être connectés à ce connecteur fondés sur la position de la broche mux du processeur, mais ce sont les paramètres par défaut à la mise sous tension. Les signaux surlignés en jaune sont les changements effectués par rapport précédente version de la SRM.
Tableau 11. Brochage tête Expansion P9
NOM DE SIGNAL PIN CONN SIGNAL NOM PIN GND 1 2 GND VDD_3V3EXP 3 4 VDD_3V3EXP VDD_5V 5 6 VDD_5V SYS_5V 7 8 SYS_5V PWR_BUT * 9 10 A10 SYS_RESETn UART4_RXD T17 11 12 U18 GPIO1_28 UART4_TXD U17 U14 13 14 EHRPWM1A GPIO1_16 R13 15 16 T14 EHRPWM1B I2C1_SCL A16 17 18 B16 I2C1_SDA I2C2_SCL D17 D18 19 20 I2C2_SDA UART2_TXD B17 21 22 A17 UART2_RXD GPIO1_17 V14 23 24 UART1_TXD D15 GPIO3_21 A14 25 26 D16 UART1_RXD GPIO3_19 C13-C12 27 28 SPI1_CS0 SPI1_D0 B13 29 30 D12 SPI1_D1 SPI1_SCLK A13 31 32 VDD_Acc AIN4 C8 33 34 GNDA_Acc AIN6 A5 35 36 A5 AIN5 AIN2 B7 37 38 A7 AIN3 AIN0 B6 39 40 C7 AIN1 CLKOUT2 D14 41 42 C18 GPIO0_7 GND 43 44 GND GND GND 45 46
* PWR_BUT est mise à 5V en interne par le TPS65217. Il est activé en mettant la broche à la masse.
Le tableau 12 donne les options de broches pour les signaux mux pour connecteur P9 pour les modes de 0-3.
Tableau 12. P9 Mux Modes options 0-3
NOM PIN SIGNAL PROC MODE0 MODE1 MODE2 MODE3 1 GND 2 GND 3 cc_3,3V 4 cc_3,3V 5 VDD_5V 6 VDD_5V 7 SYS_5V 8 SYS_5V 9 PWR_BUT 10 A10 SYS_RESETn RESET_OUT 11 T17 UART4_RXD gpmc_wait0 mii2_crs gpmc_csn4 rmii2_crs_dv 12 U18 GPIO1_28 gpmc_be1n mii2_col gpmc_csn6 mmc2_dat3 13 U17 UART4_TXD gpmc_wpn mii2_rxerr gpmc_csn5 rmii2_rxerr 14 U14 EHRPWM1A gpmc_a2 mii2_txd3 rgmii2_td3 mmc2_dat1 15 R13 GPIO1_16 gpmc_a0 gmii2_txen rmii2_tctl mii2_txen 16 T14 EHRPWM1B gpmc_a3 mii2_txd2 rgmii2_td2 mmc2_dat2 17 A16 I2C1_SCL spi0_cs0 mmc2_sdwp I2C1_SCL ehrpwm0_synci 18 B16 I2C1_SDA spi0_d1 mmc1_sdwp I2C1_SDA ehrpwm0_tripzone 19 D17 I2C2_SCL uart1_rtsn timer5 dcan0_rx I2C2_SCL 20 D18 I2C2_SDA uart1_ctsn timer6 dcan0_tx I2C2_SDA 21 B17 UART2_TXD spi0_d0 uart2_txd I2C2_SCL ehrpwm0B 22 A17 UART2_RXD spi0_sclk uart2_rxd I2C2_SDA ehrpwm0A 23 V14 GPIO1_17 gpmc_a1 gmii2_rxdv rgmii2_rxdv mmc2_dat0 24 D15 UART1_TXD uart1_txd mmc2_sdwp dcan1_rx I2C1_SCL 25 A14 GPIO3_21 mcasp0_ahclkx eQEP0_strobe mcasp0_axr3 mcasp1_axr1 26 D16 UART1_RXD uart1_rxd mmc1_sdwp dcan1_tx I2C1_SDA 27 C13 GPIO3_19 mcasp0_fsr eQEP0B_in mcasp0_axr3 mcasp1_fsx 28 C12 SPI1_CS0 mcasp0_ahclkr ehrpwm0_synci mcasp0_axr2 spi1_cs0 29 B13 SPI1_D0 mcasp0_fsx ehrpwm0B spi1_d0 30 D12 SPI1_D1 mcasp0_axr0 ehrpwm0_tripzone spi1_d1 31 A13 SPI1_SCLK mcasp0_aclkx ehrpwm0A spi1_sclk 32 VAcc 33 C8 AIN4 34 AGND 35 A5 AIN6 36 A5 AIN5 37 B7 AIN2 38 A7 AIN3 39 B6 AIN0 40 C7 AIN1 41 D14 CLKOUT2 xdma_event_intr1 tclkin clkout2 C18 GPIO0_7 eCAP0_in_PWM0_ pr1_ecap0_ecap_cap 42 sur uart3_txd spi1_cs1 in_apwm_o 43 GND 44 GND 45 GND 46 GND
Il y a quelques signaux qui ne sont pas énumérés ici. Reportez-vous à la documentation du processeur pour plus d'informations sur ces broches et les descriptions détaillées de toutes les broches répertoriés. Dans certains cas, il peut ne pas y avoir suffisamment de signaux pour mettre en œuvre certaines interfaces.
La colonne PROC est le numéro de broche du le processeur.
La colonne PIN est le numéro d'identification sur le connecteur d'extension.
Les colonnes MODE indiquent le mode de fonctionnement pour chaque broche. Pour chaque modes'aligner sur la colonne mode donnera la fonction de cette broche.
Le tableau 13 donne les options de broches pour les signaux mux pour connecteur P9 pour les modes de 4-7.
Tableau 13. P9 Mux Modes options 4-7
NOM PIN SIGNAL PROC MODE4 MODE5 MODE6 MODE7 1 GND 2 GND 3 cc_3,3V 4 cc_3,3V 5 VDD_5V 6 VDD_5V 7 SYS_5V 8 SYS_5V 9 PWR_BUT 10 A10 SYS_RESETn 11 T17 UART4_RXD mmc1_sdcd uart4_rxd_mux2 gpio0 [30] 12 U18 GPIO1_28 gpmc_dir mcasp0_aclkr_mux3 gpio1 [28] 13 U17 UART4_TXD mmc2_sdcd uart4_txd_mux2 gpio0 [31] 14 U14 EHRPWM1A gpmc_a18 ehrpwm1A_mux1 gpio1 [18] 15 R13 GPIO1_16 gpmc_a16 ehrpwm1_tripzone_input gpio1 [16] 16 T14 EHRPWM1B gpmc_a19 ehrpwm1B_mux1 gpio1 [19] 17 A16 I2C1_SCL gpio0 [5] 18 B16 I2C1_SDA gpio0 [4] 19 D17 I2C2_SCL spi1_cs1 gpio0 [13] 20 D18 I2C2_SDA spi1_cs0 gpio0 [12] 21 B17 UART2_TXD EMU3_mux1 gpio0 [3] 22 A17 UART2_RXD EMU2_mux1 gpio0 [2] 23 V14 GPIO1_17 gpmc_a17 ehrpwm0_synco gpio1 [17] 24 D15 gpio0 UART1_TXD [15] 25 A14 GPIO3_21 EMU4_mux2 gpio3 [21] 26 D16 UART1_RXD gpio0 [14] 27 C13 GPIO3_19 EMU2_mux2 gpio3 [19] 28 C12 SPI1_CS0 eCAP2_in_PWM2_out gpio3 [17] 29 B13 SPI1_D0 mmc1_sdcd_mux1 gpio3 [15] 30 D12 SPI1_D1 mmc2_sdcd_mux1 gpio3 [16] 31 A13 SPI1_SCLK mmc0_sdcd_mux1 gpio3 [14] 32 VDD_Acc 33 C8 AIN4 34 GNDA_Acc 35 A5 AIN6 36 A5 AIN5 37 B7 AIN2 38 A7 AIN3 39 B6 AIN0 40 C7 AIN1 41 D14 CLKOUT2 timer7_mux1 EMU3_mux0 gpio0 [20] 42 C18 GPIO0_7 spi1_sclk mmc0_sdwp xdma_event_intr2 gpio0_7 43 GND 44 GND 45 GND 46 GND
Il y a quelques signaux qui ne sont pas énumérés ici. Reportez-vous à la documentation du processeur pour plus d'informations sur ces broches et les descriptions détaillées de toutes les broches répertoriés. Dans certains cas, il peut ne pas y avoir suffisamment de signaux pour mettre en œuvre certaines interfaces.
La colonne PROC est le numéro de broche du le processeur.
La colonne PIN est le numéro d'identification sur le connecteur d'extension.
Les colonnes MODE indiquent le mode de fonctionnement pour chaque broche. Pour chaque modes'aligner sur la colonne mode donnera la fonction de cette broche.
Un connecteur supplémentaire fait ressortir certains des signaux supplémentaires de la puce TPS65217 de gestion de puissance. La figure 25 montre le connecteur d'extension PMIC.
P6 BAT 2 1 BAT BAT_TEMP 4 3 BAT_SENSE BL_ISET1 6 5 BL_ISET2 BL_IN 8 7 BL_OUT BL_SINK2 10 9 BL_SINK1 HDR5x2
Figure 25. Carte d'extension mémoire EEPROM
Une interface permet d'alimenter le rétro-éclairage d'écrans LCD. Le circuit de rétro-éclairage est un convertisseur élévateur à deux sorties capables de piloter jusqu'à 2x10 LEDs consommant 25mA ou une chaîne unique de 50mA.
Deux niveaux peuvent être programmés à l'aide de deux résistances externes et la luminosité est commandée par un signal PWM sous contrôle I2C. Les deux sources de courant sont commandées ensemble et ne peuvent pas fonctionner indépendamment.
La tension de sortie est limitée en interne à 39V. Le courant des LED est sélectionné par le bit ISEL de même que la fréquence PWM. Par défaut, la fréquence PWM est réglée à 200Hz, mais elle peut être réglée à 100 Hz, 500Hz ou 1000Hz. Le rapport cyclique PWM peut être ajustée de 1% à 100% par paliers de 1% à travers le registre WLEccTRL2. Si une seule chaîne de LED est nécessaire, relier les broches ISINK et connectez-les à la cathode de la chaîne de diodes.
Notez que dans ce cas le courant dans les LED est doublé, les résistances RSET doivent être doublé aussi.
La figure 26 ci-dessous montre les deux des circuits différents.
Figure 26. Circuit de rétroéclairage
Pour plus d'informations sur l'utilisation de cette interface, reportez-vous à la fiche technique TPS65217.
Il y a aussi une interface chargeur de batterie. Cette interface peut être utilisée par tous ceux qui veulent utiliser une batterie et la recharger. Cependant, en tant que source pour alimenter la BeagleBone, cette interface n'est pas pratique. La raison en est que le maximum tension de la batterie est de 3.7V. Les LDO sur le TPS65217 sont de 400mV, ce qui signifie que le 3,3V LDOS ne peut pas fournir les 3,3V nécessaire dès que la batterie commence à se décharger. Vous avez besoin d'un convertisseur élévateur pour mettre la ligne VDD_SYS au moins à 3,7V afin de maintenir le LDO actif.
La figure 27 montre le circuit de la batterie à l'intérieur du TPS65217.
Figure 27. Circuit de batterie
La BeagleBone a la capacité d'accueillir jusqu'à quatre cartes d'extension ou capes qui peuvent être empilées sur les connecteurs d'extension. Le mot cape provient de la forme de la carte qui entoure le connecteur Ethernet de la carte principale. Cette encoche agit comme un détrompeur qui assure l'orientation correcte de l'extension.
Cette section décrit les règles pour la création de capes pour assurer le bon fonctionnement avec la BeagleBone et permettre aux autres capes de coexister ensemble.
Au fil du temps, cette spécification va changer et être mise à jour, donc s'il vous plaît référez-vous à la dernière version de ce manuel avant de concevoir vos propres cartes d'extension.
Chaque cape doit avoir sa propre EEPROM contenant les informations qui permettront à la SW d'identifier la carte et de configurer les broches des connecteurs d'extension. L'exception est les cartes destinées au prototypage. Elles peuvent en avoir ou non. L'EEPROM est requise pour toutes les capes commercialisées afin qu'elles fonctionnent correctement lorsqu'elles sont branchées sur la carte mère.
L'adresse de l'EEPROM sera réglée sur chaque carte d'extension soit par les cavaliers sit par les dip-switch. La figure 28 ci-dessous donne le schéma du circuit EEPROM.
Figure 28. Carte d'extension mémoire EEPROM
La mémoire EEPROM utilisée la même que celle utilisé sur la BeagleBone, une CAT24C256. La CAT24C256 est EEPROM CMOS de 256 ko série contenant 32 768 mots de 8 bits. Elle dispose d'une mémoire tampon de 64 octets en écriture et supporte les normes standard 100 kHz, 400 kHz et 1 MHz du protocole I2C. L'adressage de ce dispositif utilise deux octets pour l'adresse ce qui n'est pas le cas sur les EEPROM de plus petite taille. D'autres dispositifs compatibles peuvent être utilisés. Assurez-vous que l'appareil que vous sélectionnez prend en charge l'adressage en 16 bits. Le package utilisé est à la discrétion du concepteur de la cape.
Afin que chaque cape ait une adresse unique, un système ID est utilisé qui oblige l'appel à être différent selon l'ordre dans lequel elles sont empilées sur la carte principale.
Un cavalier ou commutateur à deux positions est utilisé pour définir les broches d'adressage de l'EEPROM. Il est de la responsabilité de l'utilisateur de définir la bonne adresse pour chaque carte. La ligne d'adresse A2 est toujours reliée à la tension V+. Ceci définit la plage d'adresses 0x54 à 0x57 autorisée pour les cartes d'extension. Toutes les autres adresses I2C peuvent être utilisées lors de la conception des capes mais ces adresses ne doivent pas être utilisées autrement que pour des renseignements sur la carte.
La mémoire EEPROM sur chaque carte d'extension est connectée à I2C2. Pour cette raison le bus I2C2 doit toujours rester connecté et ne devrait pas être modifié par SW ni être retiré des barrettes d'expansion mux. Les signaux I2C nécessitent des résistances pullup. Chaque carte doit avoir une résistance de 5,6 K sur ces signaux. Avec quatre résistances ce sera une résistance résultante de 1.4K qui sera branchée si toutes les capes sont installés.
Tableau 14 ci-dessous donne le format du contenu d'une EEPROM de carte d'expansion
NOTE : Cette section peut changer et n'est pas encore complètement définie.
Tableau 14. Carte d'extension mémoire EEPROM
Taille Nom Contenu (Octets) Titre niveau 4 0xAA, 0x55, 0x33, 0xEE Format EEPROM numéro 2 des versions de la présentation générale de cette EEPROM en ASCII = A0 Révision Nom de la Section 32 Nom du carte en ASCII La version 4 du code de version du matériel pour la pension en ASCII Fabricant 16 Nom ASCII du fabricant Numéro de référence 16 caractères ASCII pour le numéro de pièce Nombre de broches 2 Nombre de broches utilisées par la carte fille Numéro de série de la carte. Il s'agit d'une chaîne de caractères 12, qui est : WWYY4P13nnnn Numéro de série 12, où : WW = 2 semaines chiffres de l'année de la production YY = 2 chiffres pour l'année de la production nnnn = numéro de la carte d'incrémentation Deux octets pour chaque 70 configurables broches sur les connecteurs d'extension. APMU Où : 140 A = utilisé ou non ........................ 0 = Non utilisé 1 = Utilisé Utilisation Pin P = entrée / sortie ....................... 0 = sortie 1 = entrée M = Pin réglage mux ............... 0-7 qui reflète la valeur du registre de broches mux U = pullup ou tirer vers le bas ......... 0 = 1 = Pulldown pullup VDD_3V3EXP courant 2 Courant maximum en milliampères VDD_5V courant 2 Courant maximum en milliampères SYS_5V courant 2 Courant maximum en milliampères Indique si oui ou non le carte fournit la tension sur la ligne et VDD_5V cc Fourni 2, la note actuelle 000 = n ° 1-0xFFFF est le courant fourni Disponible 32543 L'espace disponible pour d'autres non-volatiles codes et de données
Tableau 15 est des endroits dans la mémoire EEPROM à définir l'utilisation broches d'E/S pour les capes. Le tableau est laissée en blanc comme une commodité et peut être imprimé et utilisé comme un modèle pour la création des paramètres personnalisés pour chaque cape.
A est un indicateur et doit être 1 si la broche est utilisé ou à 0 s'il n'est pas utilisé.
P indique si c'est une entrée (1) ou une sortie (0).
Bits 13-7 est égale à la broche de réglage MUX.
U définit si un pullup (1) ou pulldown (0) est nécessaire sur la broche.
Les bits non utilisés sont tous à zéros.
Les broches AIN0-6 ne possède pas de broches de réglage mux, mais ils ont besoin pour être positionné pour indiquer chaque broche utilisée sur la cape.
Tableau 15. EEPROM Pin d'utilisation 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 LOC Nom Conn AP Pin Cadre U MUX Tous 0
89 P9-22 UART2_RXD 90 P9-21 UART2_TXD 91 P9-18 I2C1_SDA 92 P9-17 I2C1_SCL 93 P8-42 GPIO0_7 94 P8-35 UART4_CTSN 95 P8-33 UART4_RTSN 96 P8-31 UART5_CTSN 97 P8-32 UART5_RTSN 98 P9-19 I2C2_SCL 99 P9-20 I2C2_SDA 100 P9-26 UART1_RXD 101 P9-24 UART1_TXD 102 P8-41 CLKOUT2 103 P8-19 EHRPWM2A 104 P8-17 GPIO0_27 105 P9-11 UART4_RXD 106 P9-13 UART4_TXD 107 P8-25 GPIO1_0 108 P8-24 GPIO1_1 109 P8-5 GPIO1_2 110 P8-6 GPIO1_3 111 P8-23 GPIO1_4 112 P8-22 GPIO1_5 113 P8-3 GPIO1_6 114 P8-4 GPIO1_7 115 P8-12 GPIO1_12 116 P8-11 GPIO1_13 117 P8-16 GPIO1_14 118 P8-15 GPIO1_15 119 P9-15 GPIO1_16 120 P9-23 GPIO1_17 121 P9-14 EHRPWM1A 122 P9-16 EHRPWM1B 123 P9-12 GPIO1_28 124 P8-26 GPIO1_29 125 P8-21 GPIO1_30 126 P8-20 GPIO1_31 127 P8-7 TIMER4 128 P8-9 TIMER5 129 P8-10 TIMER6 130 P8-8 TIMER7 131 P8-45 GPIO2_6 132 P8-46 GPIO2_7 133 P8-43 GPIO2_8 135 P8-44 GPIO2_9 136 P8-41 GPIO2_10 137 P8-42 GPIO2_11 138 P8-39 GPIO2_12 139 P8-40 GPIO2_13 140 P8-37 UART5_TXD 141 P8-38 UART5_RXD 142 P8-36 UART3_CTSN 143 P8-34 UART3_RTSN 144 P8-27 GPIO2_22 145 P8-28 GPIO2_24 146 P8-29 GPIO2_23 147 P8-30 GPIO2_25 148 P9-29 SPI1_D0 149 P9-30 SPI1_D1 150 P9-28 SPI1_CS0 151 P9-27 GPIO3_19 152 P9-31 SPI1_SCLK 153 P9-25 GPIO3_21 154 P8-39 AIN0 155 P8-40 AIN1 156 P8-37 AIN2 157 P8-38 AIN3 158 P9-33 AIN4 159 P8-36 AIN5 160 P9-35 AIN6
Le schéma de la figure 28 ne montre pas la protection en écriture activée. Cela permet d'utiliser l'EEPROM pour obtenir des informations sur les application de stockage basée sur les fonctions de la carte. Cela permet également de reconfigurer l'EEPROM pour répondre aux futurs changements de format des EEPROM.
Une combinaison connecteurs mâle/femelle est utilisée pour brancher les extensions sur la carte principale. Il y a trois configurations possibles de montage pour ces extensions : • Simple : aucune carte n'est branchée, mais peut être utilisé sur le haut de la pile. • Empilage-total : quatre cartes peuvent être empilés les uns sur les autres. • Empilage avec un signal voler-jusqu'à trois cartes peuvent être empilés les uns sur les autres, mais certaines ne passeront pas les signaux qu'elles utilisent pour empêcher le changement de signal ou son utilisation par d'autres cartes de la pile.
Les sections suivantes décrivent comment les connecteurs sont à mettre en œuvre et utilisés pour chaque configurations.
Pour les configurations simple sans empilage de capes ou lorsque la cape peut être la dernière sur la pile, les 46 broches du bus d'extension utilisent les mêmes connecteurs. La figure 29 est une l'image d'un connecteur à double rangée de 23 broches au pas 2,54 mm x 2,54 mm.
Figure 29. Connecteur d'extension unique
Le connecteur est généralement monté sur le côté bas de la carte comme le montre la figure 30. Ce sont des connecteurs très courants qui sont facilement repérables. Vous pouvez également utiliser deux lignes individuelles de 23 broches à la place des têtes double.
Figure 30. Connecteur d'extension pour une cape unique
Il est possible de ne remplir que les broches dont vous avez besoin. Comme il s'agit d'une configuration non-cumul, il n'est pas nécessaire de peupler toutes les prises. Cela peut réduire le coût global de la cape et cette décision est du ressort du concepteur.
Pour plus de commodité figurent dans le tableau 16 sont des choix possibles pour les numéros de pièce sur ce connecteur. Ils ont des longueurs de broches variables et certains peuvent être plus appropriés que d'autres pour votre utilisation. Il convient de noter, que plus la broche est longue plus elle est insérée dans le connecteur et plus il sera difficile de la retirer en raison de la pression sur les 92 broches. Ceci peut être minimisé en utilisant des broches courtes ou en retirant les broches inutilisés. La longueur minimum de tige peut être de 3,175 mm afin d'assurer le contact avec le connecteur de la BeagleBone.
Tableau 16. Simple Connecteurs cape
LONGUEUR LONGUEUR DE QUEUE FOURNISSEUR PARTNUMBER QUEUE (en) (mm) Major League TSHC-123-D-03-145-GT-LF 0,145 3,68 Major League TSHC-123-D-03-240-GT-LF 0,240 6,10 Major League TSHC-123-D-03-255-GT-LF 0,255 6,47
Le GT dans le numéro de pièce concerne le placage des contacts. D'autres options peuvent être utilisées aussi bien aussi longtemps que la zone de contact est de l'or.
La figure 31 donne une image du connecteur. Il s'agit d'une double rangée de 10 broches au pas 2,54x2.54mm. Il est de même type que les connecteurs principaux en plus court.
Figure 31. Connecteur d'extension de la batterie/rétro-éclairage
Tableau 17 ci-dessous sont les numéros de pièces possibles pour ce connecteur.
Tableau 17. Simple Connecteurs rétroéclairage de la cape
LONGUEUR LONGUEUR DE QUEUE FOURNISSEUR PARTNUMBER QUEUE (en) (mm) Major League TSHC-105-D-03-145-GT-LF 0,145 3,68 Major League TSHC-105-D-03-240-GT-LF 0,240 6,10 Major League TSHC-105-D-03-255-GT-LF 0,255 6,47
Pour empiler la configuration, les deux têtes d'extension 46 broches utiliser les mêmes connecteurs. La figure 32 donne une image des connecteurs. Ils sont à double rangée de 23 positions au pas de 2,54x2.54mm.
Figure 32. Connecteur d'extension
Le connecteur est monté sur la face supérieure de la planche avec de plus longues broches pour permettre l'insertion dans le BeagleBone. La figure 33 montre la configuration de ce connecteur.
Figure 33. Connecteur d'extension des capes
Pour plus de commodité figurent dans le tableau 18 les choix possibles pour les numéros de pièce sur ce connecteur. Ils ont des longueurs de broches variables et certains peuvent être plus appropriés que d'autres pour votre utilisation. Il convient de noter, que plus la broche est longue et plus elle est insérée dans le BeagleBone connecteur, plus il sera difficile à extraire en raison de la pression sur les 92 broches. Ceci peut être minimisé en utilisant des broches courtes. Il ya probablement d'autres fournisseurs là-bas qui va travailler pour ce connecteur ainsi. Si quelqu'un trouve d'autres fournisseurs de compatibles, Faites-le nous savoir afin qu'ils soient ajoutés à ce document. La longueur minimum de la broche qui s'insère dans le connecteur est BeagleBone 3,175 mm.
Tableau 18. Connecteurs de cape
LONGUEUR LONGUEUR DE QUEUE FOURNISSEUR PARTNUMBER QUEUE (en) (mm) Major League SSHQ-123-D-06-GT-LF 0,190 4,83 Major League SSHQ-123-D-08-GT-LF 0,390 9,91 Major League SSHQ-123-D-10-GT-LF 0,560 14,22
Il existe également des options de placage différents pour chacun des connecteurs ci-dessus. La dorure des contacts est l'exigence minimale. Si vous choisissez d'utiliser un numéro de pièce différent pour des fins de placage ou de disponibilité, assurez-vous que vous ne sélectionnez pas l'option « LT « option.
Ce connecteur est un simple deux tête à 10 broches (voir figure 34). Il s'agit d'une double rangée de 10 position de 2,54x2,54mm.
Figure 34. Stacked Connecteur d'extension de la batterie
Pour plus de commodité figurent dans le tableau 19 sont des choix possibles pour les numéros de pièce pour ce connecteur. Ils ont des longueurs variables de broches et certains peuvent être plus appropriés que d'autres pour votre application.
Tableau 19. Stacked Connecteurs cape
LONGUEUR LONGUEUR DE QUEUE FOURNISSEUR PARTNUMBER QUEUE (en) (mm) Major League SSHQ-105-D-06-GT-LF 0,190 4,83 Major League SSHQ-105-D-08-GT-LF 0,390 9,91 Major League SSHQ-105-D-10-GT-LF 0,560 14,22
La longueur de la broche ne comprend pas l'épaisseur du circuit imprimé cape.
La figure 35 est la configuration du connecteur pour capes empilables qui ne fournit pas tous les signaux vers le haut. Ceci est utile si l'on s'attend à ce que d'autres cartes pourraient interférer avec le fonctionnement de votre carte en véhiculant ces signaux. Cette configuration est constituée d'une combinaison de l'empilement et non empilement de connecteurs.
Figure 35. Stacked w/Signal Voler Connecteur d'extension
Sur la base des capacités de multiplexage des broches du processeur, chaque broche d'expansion peut être configuré pour différentes fonctions. Dans le mode empilement, c'est à l'utilisateur de s'assurer que tous les conflits sont résolus entre plusieurs cartes. Lorsqu'elles sont empilés, la première carte détectée sera utilisée pour définir le multiplexage de chaque broche. Cela évitera à d'autres modes d'être supporté sur les cartes empilées pouvant les rendre inopérantes.
Dans la section 7.12 du présent document, les fonctions des broches sont définies ainsi que la broche d'options de multiplexage. Reportez-vous à cette section pour plus d'informations sur ce qu'est chaque broche. Pour simplifier les choses, si vous utilisez le nom par défaut de la fonction de chaque broche et utilisez ces fonctions, cela permettra de simplifier le schéma des cartes et de réduire les conflits entre elles.
L'interopérabilité est en place pour les fournisseurs de cartes et l'utilisateur. Toute broche peut être utilisée dans toute toute fonction dans la mesure ou cette fonctionnalité n'est permise que par le processeur.
Cette section décrit les lignes d'alimentation pour les capes et leur utilisation.
Le tableau 20 décrit les tensions de la carte principale qui sont disponibles sur le connecteurs d'extension et leurs valeurs. Toutes les tensions sont fournis par le connecteur P9. Elles sont énumérées par broche.
Tableau 20. Tensions d'extension
Nom actuel P9 actuel GND 1 2 GND 250mA VDD_3V3EXP 3 4 VDD_3V3EXP 250mA 1000mA VDD_5V 5 6 VDD_5V 1000mA 250mA SYS_5V 7 8 SYS_5V 250mA GND 43 44 GND GND GND 45 46
La ligne VDD_3V3EXP est fourni par le LDO de la BeagleBone. C'est la ligne primaire d'alimentation pour les cartes d'extension.
VDD_5V est l'alimentation principale de la prise d'entrée CC. Cette tension n'est pas présente lorsque la carte est alimentée via le port USB. La quantité de courant fournie par cette ligne dépend de la quantité de courant disponible. Basé sur la carte, ce courant est limité à 1A par broche sur la carte principale.
La ligne SYS_5V est l'alimentation principale pour les régulateurs de la carte principale. Lorsque alimenté à partir d'un courant continu ou USB, cette ligne est de 5V. Le courant disponible dépend du courant disponible à partir du port USB et de l'alimentation en courant continu externe.
Une cape peut avoir un jack ou des bornes pour apporter des tensions qui peuvent être lui nécessaires. Il faut prendre soin d'isoler ses tension de celles du système BeagleBone.
Il est possible de fournir 5V à la carte principale à partir d'une carte d'extension. En fournissant 5V dans la ligne VDD_5V, la carte principale peut être alimentée. Cette tension ne doit pas dépasser 5V et il ne faut pas fournir une tension sur une broche des connecteurs d'expansion. Cette ligne est limitée à 1A par broche de la BeagleBone.
Cette section fournit les lignes directrices pour la création de cartes d'extension au point de vue mécanique. Une carte de taille standard a le même profil que la BeagleBone. Il est prévu que la majorité des cartes d'extension créés soient de taille standard. Il est possible de créer des cartes d'autres dimensions et dans certains cas c'est nécessaire, comme pour un écran LCD plus grand que la carte standard.
Figure 36 donne le contour d'une cape standard. Les dimensions sont en pouces.
Figure 36. Dimensions de la cape
Une fente est prévue pour passer le connecteur Ethernet. elle agit également comme un détrompeur pour s'assurer que la cape est orientée correctement. Un espace est prévu pour permettre l'accès aux LED utilisateur et au bouton de réinitialisation de la carte principale.
Des capes plus petites que la norme sont également autorisés, par exemple pour un écran écran LCD. Il n'y a pas de limite pratique à la taille de ces cartes. L'encoche du détrompeur n'est pas non plus nécessaire, mais c'est au fournisseur de ces cartes de s'assurer que la BeagleBone sera branché correctement de manière qu'aucun dommage n'en résulte. Tout dommage sera de la responsabilité du fournisseur qui devra réparer.
Avec toutes les capes, la mémoire EEPROM est nécessaire et le respect des exigences de puissance doivent être respectées
.Cette section décrit comment configurer la carte et s'assurer qu'elle fonctionne. Elle fournit une section qui vous permet d'exécuter un auto-test de diagnostic qui n'a pas besoin d'équipement supplémentaire.
La carte avec tout ce dont vous avez besoin pour cette configuration.
Pour configurer la carte :
Les cartes ont tout ce dont vous avez besoin pour cette configuration à l'exception de l'alimentation. Les trois premiers articles ci-dessous sont fournis et l'alimentation devra être fournies par vous.
Pour configurer la carte :
Ce test consiste en l'achat d'un concentrateur USB qui est équipé d'un port Ethernet ou de l'utilisation d'un Hub USB avec un adaptateur USB vers Ethernet est branché par Dongle. Le SW livré avec la carte est capable d'exécuter ce test. Vous devrez peut-être charger les pilotes pour votre Hub Ethernet ou une clé.
La procédure suivante sera d'installer et tester la carte. Les éléments suivants sont testés sur la carte :
Les éléments suivants sont nécessaires pour effectuer ce test :
Il est possible d'ajouter un adaptateur USB vers câble série sur le HUB pour les messages des tests effectués. Il vous dira où le test échoue. Il faudra un adaptateur USB vers série branché dans votre PC et un adaptateur null modem femelle à femelle placé entre les deux câbles.
Pour que cela fonctionne, le pilote Linux doit être installé sur la BeagleBone pour l'adaptateur USB vers série. Pour l'instant, un seul adaptateur USB vers série est pris en charge. D'autres seront ajoutés au cours du temps.
Une fois que vous disposez du câble approprié, vous pouvez ouvrir un ensemble de programme de terminal sur le port série à 115 kbaud, 8,n2 et pas une liaison. Les résultats de l'essai seront affiché sur le terminal.
Taille : 86,36x53,34mm (3.5"x2.1") Hauteur maxi : 4,76mm (.187") Couches PCB : 6 Épaisseur de PCB : .062" Conforme RoHS : Oui Poids : TBW
Figure 37. Vue de profil Haut
Figure 38. Vue de profil bas
Informations sur les schéma concernant la carte peuvent être trouvés sur la &mu ;SD livrée avec elle dans le répertoire documents/hadware lorsque vous êtes connecté via le câble USB. Il y a :
Vous pouvez également télécharger les fichiers à partir de http://beagleboard.org/hardware/design. Tout soutien à cette schéma est à travers la communauté BeagleBoard.org.
Quelques membres de la communauté convertissent les schémas et le PCB des fichiers dans d'autres formats. Rechercher ceux qui seront disponibles dans le futur.