英创信息技术EM9380与EM9280兼容设计介绍

EM9280是英创公司推出的一款以多串口为特色的嵌入式工控主板，预装正版WinCE6.0/Linux-3.9.7操作系统，直接支持彩色TFT LCD显示和4线电阻触摸屏，最高分辨率可达1024*768。支持多达32位可独立操作的GPIO。EM9280以丰富的资源、极高的性价比，一经推出就受到了市场的肯定，现在已经批量出货。

WinCE和Linux都是主流的实时嵌入式操作系统之一，但由于操作系统任务调度机制所限，很难满足高速实时控制应用的需求。EM9380 则是针对高速实时控制的应用特点，在EM9280的基础上，巧妙融入一片高性能 MCU (Cortex-M3)专门实现实时控制任务，EM9380以双CPU方式（以454MHz ARM9为主CPU，64M Cortex-M3作为协CPU），为客户提供了一种高效低成本的实时控制应用解决方案。

EM9380与EM9280的引出管脚高度兼容，下面通过两个表格直观的对比EM9280与EM9380的管脚引出情况。下面两表中，除红色字体外，其余引脚的信号定义，EM9280与EM9380完全一样。

EM9380 CN1信号定义：

信号名称及简要描述	CN1	信号名称及简要描述
PIN#	PIN#
LINK#，Eth0连接/传送指示	1	2	SPEED#，Eth0速度指示
TPTX+，以太网差分输出	3	4	TPTX-，以太网差分输出
TPRX+，以太网差分输入	5	6	TPRX-，以太网差分输入
VDD_CMT1，网络变压器公共端	7	8	系统保留
ttyS6_RXD（COM7）	9	10	ttyS6_TXD（COM7）
ttyS7_RXD（COM8）	11	12	ttyS7_TXD（COM8）
ttyS8_RXD（COM9）	13	14	ttyS8_TXD（COM9）
USB1_HD+，USB1 Host信号	15	16	USB1_HD-，USB1 Host信号
USB2_HD+，USB2 Host信号	17	18	USB2_HD-，USB2 Host信号
COM2_RXD	19	20	COM2_TXD
COM3_RXD，232电平	21	22	COM3_TXD，232电平
COM4_RXD	23	24	COM4_TXD，232电平
COM5_RXD	25	26	COM5_TXD（DBGSL#）
GPIO0 / MCU_T0_IOA	27	28	GPIO1 / MCU_T0_IOB
GPIO2 / MCU_T0_CLK	29	30	GPIO3 / MCU_T1_IOA
GPIO4 / MCU_PWM3	31	32	GPIO5 / MCU_PWM4
GPIO6 / MCU_PWM5	33	34	GPIO7 / MCU_PWM6
GPIO8 / MCU_AD0	35	36	GPIO9 / MCU_AD1

EM9280 CN1的第16、17脚信号定义为：

AIN1，0～3V量程

17

18

AIN2，0～3V量程

EM9380 CN2信号定义：

信号名称及简要描述	CN1	信号名称及简要描述
PIN#	PIN#
+5V电源输入	1	2	+5V电源输入
USB_OTG_VBUS	3	4	RSTIN#，外部复位输入
电源地（GND）	5	6	电源地（GND）
USB_OTG_D+	7	8	USB_OTG_D-
USB_OTG_UID	9	10	BATT3V，3.3V电池输入
DBG_COM_RX，232电平	11	12	DBG_COM_TX，232电平
USB3_HD+，USB3 Host信号	13	14	USB3_HD-，USB3 Host信号
GPIO10 / MCU_AD2	15	16	GPIO11 / MCU_AD3
GPIO12 / MCU_AD4	17	18	GPIO13 / MCU_AD5
GPIO14 / MCU_AD6	19	20	GPIO15 / MCU_AD7
GPIO16 / COM2_CTS#	21	22	GPIO17 / COM2_RTS#
GPIO18 / COM6_RXD	23	24	GPIO19 / COM6_TXD
GPIO20 / PWM1	25	26	GPIO21 / PWM2
GPIO22 / I2C_SDA	27	28	GPIO23 / I2C_SCL
GPIO24 / IRQ1	29	30	GPIO25 / IRQ2
GPIO26 / IRQ3	31	32	GPIO27 / IRQ4
GPIO28 / SPI_MISO	33	34	GPIO29 / SPI_MOSI
GPIO30 / SPI_SCLK	35	36	GPIO31 / SPI_CS0N

EM9280 CN2的第13、14脚信号定义为：

RSTOUT#，复位输出

13

14

DBGSL#，调试模式选择输入

从上面两表可以看到EM9380与EM9280仅有4个引脚功能定义不一样，用户可以从EM9280和EM9380的数据手册进一步查看CN1和CN2的详细说明。细心的用户也许会发现一个问题，在EM9380的CN1,CN2定义中，没有专门的DBGSL#引脚，为了最大限度的利用EM9380有限的管脚资源，EM9380的DBGSL#信号与COM5_TXD是复用的，用户可以在EM9380的COM5_TXD上接一个5K的下拉电阻让EM9380进入调试模式。具体可参考《EM9380工控主板数据手册》和EM9380评估底板原理图。

如果只考虑常规的GPIO功能，EM9380与EM9280的GPIO对应管脚完全一致，但它们各自的GPIO复用功能就有着较大的差别。下表是EM9280与EM9380的32位GPIO以及各自复用功能的对比。

PIN#	信号名称	EM9280复用功能	EM9380复用功能
CN1_27	GPIO0	COM2口CTS#	复用定时器功能
CN1_28	GPIO1	COM2口RTS#	复用定时器功能
CN1_29	GPIO2		复用定时器功能
CN1_30	GPIO3		复用定时器功能
CN1_31	GPIO4		PWM3
CN1_32	GPIO5		PWM4
CN1_33	GPIO6	PWM1	PWM5
CN1_34	GPIO7	PWM2	PWM6
CN1_35	GPIO8		AD0通道输入
CN1_36	GPIO9		AD1通道输入
CN2_15	GPIO10	COM6口RXD	AD2通道输入
CN2_16	GPIO11	COM6口TXD	AD3通道输入
CN2_17	GPIO12		AD4通道输入
CN2_18	GPIO13		AD5通道输入
CN2_19	GPIO14		AD6通道输入
CN2_20	GPIO15		AD7通道输入
CN2_21	GPIO16		COM2口CTS#
CN2_22	GPIO17		COM2口RTS#
CN2_23	GPIO18		COM6口RXD
CN2_24	GPIO19		COM6口TXD
CN2_25	GPIO20	PWM3	PWM1
CN2_26	GPIO21	PWM4	PWM2
CN2_27	GPIO22	I2C_SDA	I2C_SDA
CN2_28	GPIO23	I2C_SCL	I2C_SCL
CN2_29	GPIO24	IRQ1	IRQ1
CN2_30	GPIO25	IRQ2	IRQ2
CN2_31	GPIO26	IRQ3	IRQ3
CN2_32	GPIO27	IRQ4	IRQ4
CN2_33	GPIO28	SPI_MISO	SPI_MISO
CN2_34	GPIO29	SPI_MOSI	SPI_MOSI
CN2_35	GPIO30	SPI_SCLK	SPI_SCLK
CN2_36	GPIO31	SPI_CS0N	SPI_CS0N

EM9380的GPIO0~GPIO15是支持实时控制应用的引脚，可实现高速AD、高精度PWM、数字PID、脉冲计数等高速实时控制。典型的实时控制周期可达25us。

EM9280没有复用功能的GPIO是通过I2C总线扩展的，所以操作速度相对有复用功能的GPIO（有复用功能的GPIO直接从CPU引出）要慢一些，适合作常规的开关应用。如果对速度有一定的要求，如设置作为串口的流控信号或通过GPIO模拟SPI/I2C总线等，建议选用从CPU直接引出的GPIO。

EM9380与EM9280的GPIO20~GPIO31功能完全一样。

在应用程序的设计上，EM9380除支持实时应用的GPIO0~GPIO15外，其余的与EM9280完全一样。我们封装了一组专门的API函数MCU_GPIO_XXX（）用来操作EM9380的GPIO0~GPIO15，其复用的实时控制功能也提供了相应的API函数，具体可参考《EM9380工控主板实时控制应用说明》。