应用领域：工业电子

方案类型：模块板卡

主控芯片：AM5728

方案概述

AM5728

AM5728是一款音视频处理器，ROM为4G/8GByte MMC，主频为750MHz(DSP)+ 1.5GHz(ARM)。AM5728是一款浮点双DSP C66x +双ARM Cortex-A15高性能音视频处理器， TL5728-EasyEVM是广州创龙基于TI AM5728而研发的一款高端浮点双DSP+双ARM开发板，采用核心板+底板方式，尺寸为236mm*125.5mm，底板采用沉金无铅工艺的四层板设计，核心板采用沉金无铅工艺的十层板设计和B2B工业级连接器，稳定、可靠、便捷，可以帮助客户快速评估核心板性能。

AM5728硬件参数

CPU：TI AM5728，浮点双DSP C66x+双ARM Cortex-A15

主频：750MHz(DSP)+ 1.5GHz(ARM)

L2 Cache：ARM Cortex-A15(1MB)，C66x(288KB)

On-Chip Memory：2.5MB

ROM：4G/8GByte MMC

RAM：1G/2GByte DDR3

SPI Flash：32MByte QSPI Flash

加密芯片：1x ATAES132A-SHEQ

温度传感器：1x TMP102AIDRLT

LED：2x 供电指示灯(底板1个，核心板1个)，5x 可编程指示灯(底板3个，核心板2个)

连接器：2x 80pin公头B2B，2x 80pin母头B2B，间距0.5mm，合高5.0mm;1x 80pin高速连接器，共400pin

拓展IO接口：2x IDC3简易牛角座(2x25pin规格)，间距2.54mm，

按键：1x长按睡眠按键，1x冷复位按键，1x热复位按键，3x可编程输入按键(含1个非屏蔽中断按键)

仿真器接口：1x 14pin TI Rev B JTAG接口，间距2.54mm

LCD接口：1x电阻屏，40pin FPC母座，间距0.5mm

启动方式：1x 5bit启动方式选择拨码开关

SD卡接口：1x Micro SD接口

RTC：1x CR1220，3V

以太网接口：2x RJ45以太网口，10/100/1000M RGMII0/RGII1

USB接口：1x Micro USB 2.0接口，1x USB 3.0接口

CAN接口：1x 3pin 3.81mm绿色端子

串行接口：1x 串口(UART1)、1x 串口(复用UART1)、1x USB调试串口(UART0)

PCIe接口：1x PCIe 4x(Gen2)，2 通道，每通道最高通信速率 5GBaud

SATA：1x 7pin SATA硬盘接口

HDMIOUT：1x HDMI 1.4a接口

视频模块接口：1x V-Port接口

电源开关：1x 电源拨码开关

风扇接口：1x 3pin 12V风扇插座

电源接口：1x12V 2A直流输入DC417电源接口，外径4.0mm，内径1.7mm

AM5728软件参数

ARM端软件支持：Linux-4.4.12，RT-Linux-4.4.12，TI-RTOS

DSP端软件支持：TI-RTOS

CCS版本号：CCS6.1

图形界面开发工具：Qt

双核通信组件支持：IPC

软件开发套件提供：Processor-SDK Linux、Processor-SDKRT-Linux、Processor-SDK TI-RTOS[1]

AM5728技术支持

(1)提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片datasheet，缩短硬件设计周期;

(2)提供系统烧写镜像、内核驱动源码、文件系统源码，以及丰富的Demo程序;

(3)提供完整的平台开发包、入门教程，节省软件整理时间，上手容易;

(4)提供详细的DSP+ARM多核通信教程，完美解决多核开发瓶颈;

(5)提供基于Qt的图形界面开发教程。

(6)基于ARM端的Linux、RT-Linux、TI-RTOS开发例程。

(7)基于DSP端的TI-RTOS开发例程。

(8)基于IPC的开发例程。

AM5728电气特性

核心板电气特性

AM5728(SOM-TL5728核心板)工作环境

环境参数最小值典型值最大值

工业级温度-40°C-85°C

工作电压4.5V5V5.5V

SOM-TL5728(AM5728)核心板功耗

供电电压：5V

输入电流：1A

额定功率：5W

TL5728-EasyEVM开发板功耗

供电电压：12V

最大输入电流：0.66A

最大功率：7.92W

AM5728主要特点

基于TI AM5728浮点双DSP C66x+双ARM Cortex-A15工业控制及高性能音视频处理器;

两个C66x浮点超长指令数字信号处理，每周期32个16 x 16位的定点乘法运算，完美兼容C67x和C64x目标编码;

IVA-HD子系统，支持1080P60全高清视频硬件编解码;

2x SGX544 3D和1x GC320 2D图形加速引擎;

2路LCD显示控制器+ 1路HDMI 1.4a输出，最大分辨率为1920x1080;

2.5MB片上内存，支持ECC;

两个PRU-ICSS单元，每个PRU-ICSS单元由2x ARM Cortex-M4协同处理器组成;

满足高低温和振动要求，适合各种恶劣的工作环境;

核心板体积极小，大小仅86.5mm x 60.5mm;

工业级精密B2B连接器，0.5mm间距，稳定，易插拔，防反插。

AM5728运用领域

工业通讯

多媒体终端

自动化控制

音视频处理

机器视觉

数控系统

电力监控

EtherCAT介绍

EtherCAT(以太网控制自动化技术)是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，EtherCAT名称中的CAT为Control Automation Technology(控制自动化技术)首字母的缩写。最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff Automation GmbH) 研发。EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准，同时，它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。EtherCAT的特点还包括高精度设备同步，可选线缆冗余，和功能性安全协议(SIL3)。

原理

目前有多种用于提供实时功能的以太网方案：例如，通过较高级的协议层禁止CSMA/CD存取过程，并使用时间片或轮询过程来取代它。其它方案使用专用交换机，并采用精确的时间控制方式分配以太网数据包。尽管这些解决方案能够比较快和比较准确地将数据包传送到所连接的以太网节点，但带宽的利用率却很低，特别是对于典型的自动化设备，因为即使对于非常小的数据量，也必须要发送一个完整的以太网帧。而且，重新定向到输出或驱动控制器，以及读取输入数据所需的时间主要取决于执行方式。通常也需要使用一条子总线，特别是在模块化I/O系统中，这些系统与Beckhoff K-总线一样，通过同步子总线系统加快传输速度，但是这样的同步将无法避免引起通讯总线传输的延迟。

通过采用EtherCAT技术， Beckhoff突破了其它以太网解决方案的这些系统限制：不必再像从前那样在每个连接点接收以太网数据包，然后进行解码并复制为过程数据。当帧通过每一个设备(包括底层端子设备)时，EtherCAT从站控制器读取对于该设备十分重要的数据。同样，输入数据可以在报文通过时插入至报文中。在帧被传递 (仅被延迟几位)过去的时候，从站会识别出相关命令，并进行处理。此过程是在从站控制器中通过硬件实现的，因此与协议堆栈软件的实时运行系统或处理器性能无关。网段中的最后一个EtherCAT从站将经过充分处理的报文返回，这样该报文就作为一个响应报文由第一个从站返回到主站。

从以太网的角度看，EtherCAT总线网段只是一个可接收和发送以太网帧的大型以太网设备。但是，该“设备”不包含带下游微处理器的单个以太网控制器，而只包含大量的EtherCAT从站。与其它任何以太网一样，EtherCAT不需要通过交换机就可以建立通讯，因而产生一个纯粹的EtherCAT系统。

性能

EtherCAT在网络性能上达到了一个新的高度。1000个分布式I/O数据的刷新周期仅为30μs，其中包括端子循环时间。通过一个以太网帧，可以交换高达1486字节的过程数据，几乎相当于12000个数字量I/O。而这一数据量的传输仅用300μs。

与100个伺服轴的通讯只需100μs。在此期间，可以向所有轴提供设置值和控制数据，并报告它们的实际位置和状态。分布式时钟技术保证了这些轴之间的同步时间偏差小于1微秒。

利用 EtherCAT 技术的优异性能，可以实现用传统现场总线系统所无法实现的控制方法。这样，通过总线也可以形成超高速控制回路。以前需要本地专用硬件支持的功能现在可在软件中加以映射。巨大的带宽资源使状态数据与任何数据可并行传输。EtherCAT技术使得通讯技术与现代高性能的工业PC相匹配。总线系统不再是控制理念的瓶颈。分布式I/O的数据传递超过了只能由本地I/O接口才能实现的性能。

这种网络性能优势在有相对中等的计算能力的小型控制器中较为明显。EtherCAT的高速循环，可以在两个控制循环之间完成。因此，控制器总有可用的最新输入数据，输出编址的延迟最小。在无需增强本身计算能力的基础上，控制器的响应行为得到显著改善。

EtherCAT技术的原理具备扩展性，不束缚于100M带宽-扩展至G兆位的以太网也是可能的。

EtherCAT 替代 PCI：

随着PC组件小型化的加速发展，工业PC的体积主要取决于所需要的插槽数目。

高速以太网带宽以及EtherCAT通讯硬件(EtherCAT从站控制器)数据带宽的利用，开辟了新的应用可能性：通常位于IPC中的接口被转移到EtherCAT系统中的智能化接口端子上。除分散式I/O、轴和控制单元外，现场总线主站、高速串行接口、网关和其它通讯接口等复杂系统可以通过PC上的一个以太网端口进行寻址。甚至对无协议变体限制的其它以太网设备也可通过分布式交换机端子进行连接。工业PC主机体积越来越小，成本也越来越低，一个以太网接口足以应对所有的通讯任务。

用以太网代替PCI现场总线设备(PROFIBUS、CANopen、DeviceNet、AS-i等)通过分布式现场总线主站端子进行集成。不使用现场总线主站节省了PC中的PCI插槽。