基于ARM9、Cortex-A系列高性能SoC无线核心板设计

本章主要介绍基于ARM9、Cortex-A系列处理器开发的高性能的嵌入式SoC无线核心板。本系列无线核心板板载高性能应用处理器，并集成Wi-Fi、zigbee、LoRa或NFC无线功能，搭载AWorks  IoT操作系统，主要面向智能硬件、工业4.0和不断发展的物联网创新应用。

4.1A280无线核心板(ARM9核)

4.1.1   概述

A280系列无线核心板（A280-Z64F8AWI-T、A280-W64F8AWI-T、A280-M64F8AWI-T三款核心板的简称）是ZLG致远电子精心设计的低功耗、高性能的嵌入式SoC无线核心板，处理器采用NXP基于ARM9内核的i.MX28处理器，主频最高454MHz，集成了DDR2、SPI Flash、硬件看门狗，支持多种通讯方式，比如，Wi-Fi、zigbee、NFC、UART、I²C、I²S、Ethernet、USB、SSP等，同时内部集成了电源管理单元PMU，大大地简化了系统电源设计，降低了产品设计成本。

A280系列无线核心板可以在工业温度范围内稳定工作，能够满足各种条件苛刻的工业应用，比如工业控制、现场通信、数据采集等领域。图4.1为带zigbee的核心板、图4.2为带Wi-Fi的核心板，图4.3为带NFC的核心板，其评估板详见图4.4。

   

图4.1  A280-Z64F8AWI-T

图4.2  A280-W64F8AWI-T

图4.3  A280-M64F8AWI-T

图4.4  AW280_EV_Board评估底板正面图片 (以实际产品为准)

4.1.2   产品特性

• CPU：NXP  i.MX28处理器；

• 运行频率：454MHz；

• 板载64MB DDR2；

• 板载8MB SPI Flash；

• 内置电源管理单元PMU；

• 板载独立硬件看门狗；

• 支持AWorks操作系统；

• 支持TCP/IP协议栈；

• 支持多种文件系统，支持SD/MMC卡、U盘读写；

• 支持1路10M/100M以太网接口；

• 支持1路SD Card接口；

• 支持1路USB2.0 Host、1路USB2.0 OTG；

• 可选zigbee、Wi-Fi或NFC功能的无线通信；

• 支持4路串口；

• 支持2路I²C、1路SPI、8路12位ADC(含1路高速ADC)；

• 支持JTAG调试接口；

• 采用6层板PCB工艺；

• 尺寸30mm×48mm；

• 工作电压：3.3V±2%。

4.1.3   产品功能框图

A280系列无线核心板将i.MX28处理器、DDR2、SPI Flash、硬件看门狗、Wi-Fi、zigbee、NFC等集成到一个30mm×48mm模组中，使其具备了无与伦比的性价比，A280系列无线核心板功能框图详见图4.5。

图4.5  A280系列核心板功能框图

4.1.4   产品选型

A280系列无线核心板的具体参数详见表4.1，用户可以根据自己的项目技术需求选择合适的核心板做二次开发。

表4.1  A280系列核心板参数表

4.1.5   I/O信息

A280系列无线核心板为了配合标准驱动软件开发，产品的出厂固件为I/O设置了默认功能，如果需要更换管脚功能属性，用户可以参考手册，认真了解驱动架构，并在提供的SDK开发包基础上自行修改驱动，适配需要的功能。配置完成后，检查每个管脚配置是否正确，避免驱动冲突。

图4.6  A280系列连接器管脚排列

如图4.6所示为核心板产品管脚排列示意图，核心板采用了J1（A1 ~ A80）和J2（B2 ~ B80）两个精密的板对板连接器将处理器的资源从背面引出。J1和J2两个连接器对应引脚的出厂默认功能分别详见详见表4.2和表4.3。

表4.2  A280无线核心板管脚定义(J1)

表4.3  A280无线核心板管脚定义(J2)

4.2A287无线核心板(ARM9核)

4.2.1   概述

A287系列无线核心板（A287-W128LI、A287-WB128LI、A287-W128F256LI-T三款核心板的简称）是ZLG致远电子精心设计的采用板对板连接器接口的低功耗、高性能嵌入式无线核心板，处理器采用NXP基于ARM9内核的i.MX287，主频最高454MHz，集成了DDR2、NandFlash、Wi-Fi、蓝牙及硬件看门狗等，支持多种通讯方式，比如Wi-Fi、BT、UART、I²C、I²S、Ethernet、USB，同时内部集成了电源管理单元PMU，减小了系统功耗，大大地简化了系统电源设计，并降低了产品设计成本。

A287系列无线核心板可以在工业温度范围内稳定工作，能够满足各种条件苛刻的工业应用，比如，工业控制、现场通信、数据采集等领域。如图4.7和图4.8所示为A287-W128LI及A287-WB128LI无线核心板产品示意图，其工控评估板详见图4.9。

图4.7  A287-W128LI正面图片

图4.8  A287-WB128LI正面图片

图4.9  A287系列无线核心板评估底板正面图片 (以实际产品为主)

4.2.2   产品特性

• CPU：NXP i.MX287；

• 运行频率：454MHz；

• 板载128MB DDR2；

• 板载128MB NandFlash；

• 内置电源管理单元PMU；

• 预装Linux系统，可支持AWorks操作系统；

• 板载独立硬件看门狗；

• 支持多种文件系统，支持SD/MMC卡、U盘读写；

• 支持1路USB2.0 HOST、1路USB2.0 OTG；

• 支持2路10M/100M以太网接口，支持交换机功能；

• 支持多达6路串口、2路CAN；

• 支持1路SD Card接口；

• 1路I²C、1路SPI、1路I²S及4路12位ADC；

• 内置LCD控制器，分辨率最高达800×480；

• 支持4线电阻式触摸屏接口；

• 支持无线Wi-Fi（802.11b/g/n）以及蓝牙4.0无线通讯；

• 支持JTAG调试接口；

• 支持多种升级方式；

• 采用6层PCB工艺；

• 尺寸30mm×48mm；

• 工作电压：3.3V±5%。

4.2.3   产品功能框图

A287系列无线核心板将i.MX287、DDR2、NAND Flash、Wi-Fi、BT、硬件看门狗等集成到一个30mm×48mm模组中，使其具备了无与伦比的性价比，A287系列无线核心板功能框图详见图4.10。

图4.10  A287系列无线核心板功能框图

4.2.4   产品选型

A287系列无线核心板的具体参数详见表4.4，用户可以根据自己的项目技术需求选择合适的核心板做二次开发。

表4.4  A287系列无线核心板产品选型表

4.2.5   I/O信息

A287系列无线核心板为了配合标准驱动软件开发，产品出厂时的固件为I/O设置了默认功能，如果需要更换管脚功能属性时，用户可以参考手册，认真了解驱动架构，并在提供的BSP 开发包基础上自行修改驱动，适配自己需要的功能。配置完后，需要检查每个管脚配置是否正确，避免驱动冲突情况。

图4.11  A287系列无线核心板连接器管脚排列

如图4.11所示为核心板产品管脚排列示意图，核心板采用了A（A1 ~ A80）和B（B2 ~ B80）两个精密的板对板连接器将处理器的资源从背面引出。A和B两个连接器对应引脚的出厂默认功能分别详见详见表4.5和表4.6。

表4.5  A287系列无线核心板管脚定义（A）

表4.6  A287系列无线核心板管脚定义（B）