嵌入式ARM核心板介绍

随着嵌入式行业的快速发展，越来越多的项目需要处理复杂算法及网络协议，需要进行丰富的人机交互操作。高端ARM处理器的逐渐普及也使得“ARM核心板”进入广大工程师的视野，本文将为大家简单介绍核心板的组成及应用，为工程师选型及产品开发提供一些思路。

首先我们需要了解什么是核心板？核心板是指将miniPC的核心功能打包封装成一块主板的最小系统板，一般包括主控制器、内存、电子硬盘、电源管理等关键器件。若主控制器为ARM架构的芯片，则称之为ARM核心板。

嵌入式ARM核心板介绍

图1   嵌入式ARM核心板

为什么要做核心板？使用核心板有什么好处呢？区别于简单的Cortex-M核心的单片机，较为高端Cortex-A处理器一般都需要驱动外置的内存及存储，运行复杂的Linux或安卓系统。一般来讲，此类系统会涉及到软硬件方面的技术要点，如高速信号硬件设计、嵌入式Linux内核级驱动的开发、文件系统的移植与优化等等。为节省研发投入，缩短产品开发周期，选择一款功能符合项目要求且性能稳定的核心板是一个不错的技术路线。硬件人员仅需做简单的外围电路，就能成型功能主板；软件人员再也不必关注复杂的底层内核及驱动问题，可以将精力集中到业务逻辑上。

图2   嵌入式Linux核心板配套驱动开发

ARM核心板上的外设资源一般取决于主控芯片的资源，常见的UART、SPI、IIC、USB、CAN、百兆网等都有集成，高端的ARM核心板还可以支持PCIe、SATA、千兆网、HDMI等资源。同常见的单片机，ARM核心板的功能引脚也存在不同程度的复用，该复用功能一般在内核文件或设备树文件中配置。关于引脚分配及外设资源的复用，核心板厂家一般都提供相关文档或技术支持。

图3   HD335x-IOT 双网口12串口ARM主板

如何选择一块合适的核心板呢？正确的选型不仅能快速开发稳定的产品，还能节省成本，少走弯路。选择核心板一般从以下几个方面入手：核心板的性能、操作系统、外设资源、工作温度、技术服务等。

l   核心板性能：一般指处理器的架构、核心数、主频、浮点运算能力等，除此之外，核心板板载的内存大小、存储大小也在一定程度上影响核心板性能。

l   操作系统：常用的系统有安卓、Ubuntu、精简Linux（如yocto构建的），依据不同的项目需求选择适合的系统。一般低端的ARM核心板无法运行安卓系统，甚至是Ubuntu系统。

l   外设资源：外设方面需要注意复用问题，借助厂商提供的引脚复用表审查资源是否够用。此外，部分引脚可能与系统启动相关或存在芯片设计BUG，需要谨慎使用，避免入坑。

l   工作温度：严格的工业领域一定要选择工业级产品，其工作温度在-40~85度，商业级产品工作温度满足0~70度标准。

l   技术服务：ARM核心板的应用是个复杂的过程，大都涉及到内核与驱动的调试。在需要核心板外设资源不足时，还需要开发扩展芯片的驱动。因此，优质的厂商、专业的技术服务是衡量产品价值的重要指标。

如果您是首次或较少使用ARM核心板，在选型初期建议您与厂商进行技术交流，避免因选型问题导致开发延期。武汉万象奥科专业的ARM核心板研发、销售团队，为您提供免费的方案及产品技术咨询。

万象奥科拥有以华中科技大学博士后为核心的嵌入式专家团队、系统底层软件团队、 EMC工程师团队，目前已完成31个系列（ARM9、MIPS、Cortex-A7/A8/A9、Cortex-A35/A53/A55/A72、DSP、FPGA）数十种高端CPU的技术方案储备，在RTOS、Windows、Linux、Andriod 等系统上有丰富的设计经验。