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工业自动化控制系统


基于AM5708和5728 工业运动控制方案



01. AM57xx处理器简介


AM5708 Cortex®-A15 based Processors


Benefits
  ●   Single-core version of AM57x

  ●   3,500 ARM Cortex-A15 DMIPS


Sample Applications
  ●   Human Machine Interface (HMI)
  ●   Medical Imaging

  ●   Test & Measurement


Key Features
  ●   1.0GHz* ARM Cortex-A15, Dual 213MHz ARM Cortex-M4; 750MHz** C66x DSP
  ●   1080p Video Decode/Encode
  ●   3D and 2D Graphics Acceleration
  ●   Multiple Video Input Ports
  ●   Display Subsystem
  ●   Quad core Programmable Real-time Unit (PRU)/Industrial Communications Subsystem (2x dual core subsys.)

  ●   USB3, PCIe


Power Estimates
  ●   Typical Power: 1.5-3W (nominal voltage)

  ●   Suspended Mode: <800mW 

 

Package:  17x17mm, 0.65mm VCA


Availability:
  ●   Samples: now


  ●   Production: now


*Nominal voltage max freq. for Cortex-A15 is 1 GHz
**Nominal voltage max freq. for C66x DSP is 600 MHz


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AM5728 Cortex®-A15 based Processors



Benefits
  ●   Sitara’s highest performance ARM device w/DSP accelerators
  ●   10,500 ARM Cortex-A15 DMIPS

  ●   Upgraded graphics performance with HD Video support


Sample Applications
  ●   Human Machine Interface (HMI)
  ●   Industrial PC
  ●   Digital Signage

  ●   High-end Navigation and Consumer


Key Features
  ●   Dual 1.5GHz* Cortex-A15s, 213MHz M4s, and 750MHz** C66x DSPs
  ●   1080p Video Decode/Encode
  ●   3D (x2) and 2D acceleration
  ●   Multiple Video Input Ports
  ●   Display Subsystem
  ●   Quad core Programmable Real-time Unit (PRU)/Industrial Communications Subsystem (2x dual core subsys.)

  ●   USB3, PCIe, SATA


Power Estimates
  ●   Typical Power: 2.5-4W (nominal voltage)

  ●   Idle Power: ~650mW  


Package:  23x23, 760 pin, 0.8mm


Availability:
  ●   EVM:  now
  ●   Production: now



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AM57x core components


   Cores   

   Serial Peripherals   

   Network Connectivity   

  ●   Single/Dual ARM Cortex-A15 up to 1.5 GHz (1 GHz nominal)
       ●   32KB L1P / 32KB L1D


  ●   Dual ARM Cortex-M4 up to 213 MHz
       ●   32KB L1, 64KB L2 RAM


  ●   Single/Dual C66x DSPs up to 750MHz (600 MHz nominal)
       ●   32KB L1P / 32KB L1D, 288 L2/RAM


  ●   Quad core PRU-ICSS up to 200 MHz (2x dual core subsystems)

  ●   10 UARTs
       ●   1 w/ IrDA
  ●   4 Multi-Channel Serial Peripheral   ●   Interface (MCSPI)
  ●   5 I2C

  ●   2-port GbE Switch (RMII/MII/RGMII)
  ●   2 x DCAN Controllers (optional selection of
     CAN-FD for one DCAN instance
  ●   PCI Express
       ●   Gen 1 compliant
       ●   1x2 or 2x1 lane support




   Memory/Memory Interface   

   Audio   

   System Peripherals   

  ●   On-Chip L3 RAM
  ●   Support for NOR and NAND (w/ 16 bit ECC)
  ●   Single/Dual 32-bit EMIFs supporting  DDR3/3L up to 1333 data rate 
  ●   Quad SPI

  ●   8 Multi-Channel Audio Serial Ports (MCASP)
       ●   2 x 16 channels
       ●   6 x 4 channels

  ●   16 x Timers
  ●   2 Watch-dog Timer (WDT)
  ●   32 kHz Sync timer
  ●   13 x Mailboxes
  ●   SpinLock
  ●   3 x PWM, eCAP, eQEP
  ●   RTC
  ●   GPIO
  ●   Keyboard




   Multimedia/Vision   

   Media Connectivity   


  ●   EVE – Embedded Vision/Vector Engine
  ●   ICP – Imaging Signal Processor
  ●   CSI 2.0

  ●   USB
       ●   USB3.0 w/ integrated PHY
       ●   USB2.0 w/ integrated PHY
  ●   SATA
       ●   HBA port w/ SATA-2 support up to 3 Gbps
  ●   4 x HS-MMC/SD/SDIO
       ●   Configurations vary




AM57x: Single/Dual ARM Cortex-A15 solutions provide top of the line Sitara performance and integration



█  Single/Dual 1.5GHz Cortex-A15s driving up to twice the DMIPs (10,500) of the AM437x (Cortex-A9) family


█  Layout compatible solutions sharing key core components including C66x DSPs, ARM Cortex-M4s, PCI Express, USB3.0, SATA, Gb Enet, video/graphics acceleration, and quad core Programmable Real-time Unit Subsystem allow for maximum application flexibility


█  Low cost development options with TI owned and supported Linux as well as Android and RTOS solutions from 3rd party partners



Quick Comparison



AM5728

AM5726

AM5718

AM5716

AM5708

AM5706

A15 Core

2

2

1

1

1

1

C66x Core

2

2

1

1

1

1

Display Subsystem

Y

N

Y

N

Y

N

Graphics Acce

Dual

N

Single

N

Single

N

EVE

N

N

N

N

N

N

ISP

NO

NO

NO

NO

NO

NO

DDR Speed

1066MT/s

1066MT/s

1033MT/s

1033MT/s

1033MT/s

1033MT/s

SATA/RTC

Y

Y

Y

Y

N

N

CSI2.0

N

N

2

2

1

1

Security

TI burns the
Keys

TI burns the
Keys

TI burns the
Keys

TI burns the
Keys

Customer
burns the
Keys

Customer
burns the
Keys

Speed

1.5GHz

1.5GHz

1.5GHz

1.5GHz/500MH

1GHz

1GHz/500MHz

Package

23x23 (ABC)

23x23 (ABC)

23x23 (ABC)

23x23 (ABC)

17x17 (CBD)

17x17 (CBD)



Software


AM57x software support


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Why Linux?


●  Enables continuous access to the latest devices, features and bug fixes

●  Provides a high-quality, stable Mainline Linux kernel for TI’s Sitara processors

●  Will provide customers with long-term stable (LTS) kernel support*




02. AM57xx的SOM核心板介绍


SOM5708-A


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主要特点


     ◆   SOM570x-A是英码科技基于 TI AM5708/5706处理器的工业级邮票孔形式的核心板。
     ◆   采用220PIN 的邮票孔形式;有效较低整机产品的厚度;
     ◆   业界超小尺寸:60mm*54mm
     ◆   支持EtherCAT主/从站,ProfiNet等多种工业以太网协议
     ◆   最大支持4路视频输入
     ◆   最大支持2路CAN接口
     ◆   最大支持10路UART
     ◆   最大支持1路USB 3.0
     ◆   1路MIPI CSI-2 摄像头输入接口,2个数据lanes
     ◆   1路PCIe 3.0, 支持1*2-lanes 或2*1-lane
     ◆   支持Linux 4.9.28、DSP RTOS系统,支持实时RT-Linux系统
     ◆   工作温度范围:-40℃~85℃(工业级I)

     



SOM5708-B


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主要特点


     ◆   SOM570x-B是英码科技基于 TI AM5708/5706处理器的工业级核心板。
     ◆   业界超小尺寸:60mm*50mm
     ◆   采用优质可靠的4*80PIN的精密BTB连接器,保证信号完整性,安装拆卸方便
     ◆   两路千兆LAN, 支持EtherCAT主/从站,ProfiNet等多种工业以太网协议
     ◆   支持4路视频输入
     ◆   支持2路CAN接口
     ◆   支持10路UART
     ◆   支持1路USB 3.0 & 1路USB 2.0
     ◆   支持2路LCD 接口
     ◆   支持1路HDMI
     ◆   支持8路McASP 音频接口
     ◆   1路MIPI CSI-2 摄像头输入接口,2-lane
     ◆   1路PCIe 3.0, 支持支持1*2-lanes 或2*1-lane
     ◆   支持Linux 4.9.28、DSP RTOS系统,支持实时RT-Linux系统
     ◆   工作温度范围:-40℃~85℃(工业级I)




SOM572x


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主要特点


     ◆   SOM572x是英码科技基于 TI AM5728/5726处理器的工业级核心板。
     ◆   业界超小尺寸:69mm*52mm
     ◆   采用优质可靠的4*80PIN的精密BTB连接器,保证信号完整性,安装拆卸方便
     ◆   两路千兆LAN, 支持EtherCAT主/从站,ProfiNet等多种工业以太网协议
     ◆   最大支持10路视频输入
     ◆   支持2路CAN接口
     ◆   支持10路UART
     ◆   支持1路USB 3.0 & 1路USB 2.0
     ◆   支持3路LCD 接口
     ◆   支持1路HDMI
     ◆   支持8路McASP 音频接口
     ◆   1路SATA接口
     ◆   1路PCIe 3.0, 支持1*2-lanes 或2*1-lane
     ◆   支持Linux 4.9.28、DSP RTOS系统,支持实时RT-Linux系统
     ◆   工作温度范围:-40℃~85℃(工业级)





SOM57xx 应用领域


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●   内存支持工业级1GB-4GB DDR3,外存则支持工业级 4GB-32GB eMMC。
●   SOM57xx核心板支持EtherCAT,ProfiNet等多种工业通信协议,通过C66x DSP实现更复杂的,更高精度的运动控制插补算法;并可通过GPMC总线连接FPGA的方案,实现更多的工业控制与图像处理功能
●   通过8x McASP和双C66x DSP,可实现多路音频处理分析算法,可实现声源定位、回音消除等各种音频分析处理场景应用。
●   在视频处理上,利用C66x DSP的强大功能,可实现更复杂的图像识别、复杂视频分析及识别处理、数据实时分析处理、以及其他高端AI应用场合等
●   支持Linux4.9.28系统、DSP RTOS系统,支持实时RT-Linux系统,确保工业实时任务的执行,运动控制轨迹的实时处理等;






03. AM57xx工业领域应用产品板


IVC57xx 机器视觉&运动控制主板


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■   产品采用核心板+底板结构,配置应需而变
■   ARM核负责HMI界面+DSP核处理复杂数据计算+FPGA 高速运动控制
■   支持多种电机驱动:脉冲电机,变频电机,安川电机
■   多达3个网口,支持ETHERCAT工业总线设备
■   ECNC运动控制SDK软件包,轻松实现工业控制所需功能
■   可用于机器视觉处理,加工中心,精雕机器,机器人系统等工业应用领域


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IVC57xx 机器视觉&运动控制主板


◆   PRU-ICSS:工业协议支持PRU-ICSS 协议支持 TI Sitara 处理器的实时工业通信。PRU-ICSS 协议用在处理器 SDK之上,包含经优化的 PRU-ICSS 固件、适用于 ARM 处理器的相应 PRU-ICSS 驱动程序和示例应用。
◆   PRU-ICSS 固件运行在 PRU 内核之上,从而从主 ARM 处理器转移时间关键型链路层处理负载。PRU-ICSS 驱动程序提供对 PRU-ICSS 资源的简单访问,可以轻松与 ARM 内核上运行的协议栈和应用软件进行集成。
     在 AM57x 上,PRU-ICSS 软件包当前针对以下协议可用:
      EtherCAT
      Ethernet/IP
      Profinet
      EtherNet/IP
      Profibus


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FPGA—运动控制


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PRU-ICSS:工业协议支持


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工业领域应用案例



数控机床/加工中心系统


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阵列培养箱+机械手控制系统


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机器视觉系统


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应用领域


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◆   工业运动控制系统
◆   工业机器视觉处理
◆   数控机床
◆   机器人控制
◆   高清图像识别处理
◆   告诉数据采集分析
◆   等等







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