嵌入式ARM核心板介紹

隨著嵌入式行業的快速發展，越來越多的項目需要處理復雜算法及網絡協議，需要進行豐富的人機交互操作。高端ARM處理器的逐漸普及也使得“ARM核心板”進入廣大工程師的視野，本文將為大家簡單介紹核心板的組成及應用，為工程師選型及產品開發提供一些思路。

首先我們需要了解什么是核心板？ 核心板是指將miniPC的核心功能打包封裝成一塊主板的最小系統板，一般包括主控制器、內存、電子硬盤、電源管理等關鍵器件。若主控制器為ARM架構的芯片，則稱之為ARM核心板。

嵌入式ARM核心板介紹

圖1 嵌入式ARM核心板

為什么要做核心板？使用核心板有什么好處呢？區別于簡單的Cortex-M核心的單片機，較為高端Cortex-A處理器一般都需要驅動外置的內存及存儲，運行復雜的Linux或安卓系統。一般來講，此類系統會涉及到軟硬件方面的技術要點，如高速信號硬件設計、嵌入式Linux內核級驅動的開發、文件系統的移植與優化等等。為節省研發投入，縮短產品開發周期，選擇一款功能符合項目要求且性能穩定的核心板是一個不錯的技術路線。硬件人員僅需做簡單的外圍電路，就能成型功能主板；軟件人員再也不必關注復雜的底層內核及驅動問題，可以將精力集中到業務邏輯上。

圖2 嵌入式Linux核心板配套驅動開發

ARM核心板上的外設資源一般取決于主控芯片的資源，常見的UART、SPI、IIC、USB、CAN、百兆網等都有集成，高端的ARM核心板還可以支持PCIe、SATA、千兆網、HDMI等資源。同常見的單片機，ARM核心板的功能引腳也存在不同程度的復用，該復用功能一般在內核文件或設備樹文件中配置。關于引腳分配及外設資源的復用，核心板廠家一般都提供相關文檔或技術支持。

圖3 HD335x-IOT雙網口12串口ARM主板

如何選擇一塊合適的核心板呢？正確的選型不僅能快速開發穩定的產品，還能節省成本，少走彎路。選擇核心板一般從以下幾個方面入手：核心板的性能、操作系統、外設資源、工作溫度、技術服務等。

• 核心板性能：一般指處理器的架構、核心數、主頻、浮點運算能力等，除此之外，核心板板載的內存大小、存儲大小也在一定程度上影響核心板性能。
• 操作系統：常用的系統有安卓、Ubuntu、精簡Linux（如yocto構建的），依據不同的項目需求選擇適合的系統。一般低端的ARM核心板無法運行安卓系統，甚至是Ubuntu系統。
• 外設資源：外設方面需要注意復用問題，借助廠商提供的引腳復用表審查資源是否夠用。此外，部分引腳可能與系統啟動相關或存在芯片設計BUG，需要謹慎使用，避免入坑。
• 工作溫度：嚴格的工業領域一定要選擇工業級產品，其工作溫度在-40~85度，商業級產品工作溫度滿足0~70度標準。
• 技術服務：ARM核心板的應用是個復雜的過程，大都涉及到內核與驅動的調試。在需要核心板外設資源不足時，還需要開發擴展芯片的驅動。因此，優質的廠商、專業的技術服務是衡量產品價值的重要指標。

如果您是首次或較少使用ARM核心板，在選型初期建議您與廠商進行技術交流，避免因選型問題導致開發延期。武漢萬象奧科專業的ARM核心板研發、銷售團隊，為您提供免費的方案及產品技術咨詢。

萬象奧科擁有以華中科技大學博士后為核心的嵌入式專家團隊、系統底層軟件團隊、 EMC工程師團隊，目前已完成31個系列（ARM9、MIPS、Cortex-A7/A8/A9、Cortex-A35/A53/A55/A72、DSP、FPGA）數十種高端CPU的技術方案儲備，在RTOS、Windows、Linux、Andriod等系統上有豐富的設計經驗。