多核兼容嵌入式与移动互联网实验系统.docx

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多核兼容嵌入式与移动互联网实验系统

嵌入式产品系列

多核兼容嵌入式与移动互联网实验系统

2019版

1产品介绍

1.1产品概述

多核兼容嵌入式与移动互联网实验系统是一款面向嵌入式高端教学及移动互联类实验平台，该平台国内首创采用SamsungARMCortex-A9S5P4418四核处理器与Cortex-A53S5P6818八核处理器兼容方案，搭载嵌入式Linux-3.4/Android-4.4/Android-5.1操作系统，9.7寸高清电容触摸IPS真彩液晶屏（兼容7寸TFTLCD），同时外设配置各种嵌入式/移动互联通信模块：

3G/4G/GPRS/GSM、GPS/北斗、WiFi、Bluetooth4.0、RFID等，整体实验箱布局合理，预留大量的扩展接口便于外设硬件的升级，能够满足嵌入式、移动互联、物联网应用等学科技术的学习。

S5P4418属于四核Cortex-A9核心板，搭配2GBDDR3内存,16GBEMMC存储，Android5.1操作系统。

S5P6818是属于八核Cortex-A53核心板，搭配2GBDDR3内存和16GB高性能eMMC4.5闪存，Android5.1操作系统（提供Ubuntu12.04、Linux+QT系统）。

1.2产品特色

1、多核兼容

平台兼容高性能的Cortex-A9S5P4418四核处理器和Cortex-A53S5P6818八核处理器。

核心板外露，方便插拔替换，并保持底板设计不变，将兼顾更高端的应用领域，为项目和产品提供更好的灵活性以及可伸缩性。

2、一键切换

平台支持一键切换Linux和Android系统，无需任何外部设备（SD卡或USB），只需要拨动启动设置开关即可完成切换。

3、多屏兼容

7寸屏、9.7寸屏兼容设计，LCD均采用一线接口触摸，平台可自动探测它们的型号，各个系统即插即用，十分方便。

4、丰富的嵌入式基础通信实验单元

板载矩阵键盘、矩阵LED、十字路口交通灯、数码管、跑马灯、AD采集旋钮、直流电机、步进电机、485+CAN、蜂鸣器、红外接收、光照、温湿度、继电器等单元，能适用于对性能和处理能力有更高要求的嵌入式系统应用场合。

5、扩展通信接口

预留两路可拔插IDC32FP×2防反插插座接口，可扩展3G/4G通信、GPS定位（或北斗模块）、语音识别、指纹识别、RFID模块（支持低频\高频\超高频）。

6、一机多用

既是嵌入式教学实验系统，又可作为移动互联通信终端设备。

1.3产品框架图

2硬件资源

（一）双核兼容核心板

★无缝兼容S5P4418核心板和S5P6818核心板

★S5P4418核心板：

Cortex-A9四核处理器，主频1.4GHz

★S5P6818核心板（选配）：

Cortex-A53八核处理器，主频1.4GHz

DDR3内存：

2GBDDR3存储：

16GBEMMC存储

电源管理：

AXP228，支持动态调频，超低功耗

（二）人机交换单元

★LCD液晶：

9.7寸QXGATFTLCD，分辨率2048*1536；

触摸屏：

多点触控电容屏接口；

键盘：

标准带fn7寸按键全键盘

视频输出：

HDMI1.4视频输出接口

（三）外部接口单元

音频接口：

对外预留1路耳机话筒、MIC接口，一路功放接口，支持I2S音频接口，板载音频解码芯片WM8976；

TF卡：

1路标准TF卡插座；

SD卡：

1路SD卡插座；

以太网口：

1路千兆以太网接口；

USB接口：

3路USBHost2.0接口；1路USB2.0+OTG接口；

串口接口：

2路RS232接口；

485+CAN接口：

1路RS485接口；1路CAN总线接口；

CAMERA接口：

支持500W摄像头；

JTAG接口：

1路标准20PINJTAG调试接口；

（四）基础实验模块

★数码管显示：

8个七段数码管显示单元；

★LED指示灯:

8个跑马灯控制单元；

★智能交通灯模拟:

12个LED交通信号模拟控制单元；

★LED阵列：

16×16矩阵显示单元；

AD采样：

AD采集旋钮；

键盘：

4×4矩阵键盘；

电机：

1路直流电机,1路步进电机；

传感器：

含光照、红外遥控、温湿度采集传感器；

继电器：

2路继电器基础模块；

SPEAKER：

左右声道喇叭

拨码开关：

8个拨码开关

（五）无线模块

WIFI+BT无线通信模块：

核心芯片：

采用S500M芯片WiFi/蓝牙4.0二合一

四合一网关汇聚模块：

支持WIFI、Zigbee、蓝牙、Ipv6等协议。

（六）扩展模块

板载2组32-Pin欧标防反插扩展接口

任意一组扩展模块：

可扩展GPS/北斗、指纹识别、信息资源存储等模块

任意一组扩展模块：

可扩展4G、Arduino、陀螺仪等模块

任意一组扩展模块：

可扩展125K、13.56M、900M等模块

为配合嵌入式毕业设计、创新实验与嵌入式竞赛，众多扩展模块可供选择

GPRS/GPS/北斗定位模块

GPRS通讯模块

★无线模块：

SIM900A，采用SMT封装，基于STE的单芯片案，ARM926EJ-S架构,可内置客户应用程序。

支持频段：

GSM/GPRS900/1800MHz

语音编码：

支持半速率、全速率、增强型速率

UM220北斗模块

★BD2+GPS双系统导航定位

超低功耗（不大于350mW）

输出：

NMEA数据

先进的多路径抑制技术

支持单系统独立定位和多系统联合定位

支持UART，SPI，1PPS，I2C等多种接口

★IDC32FP×2防反插欧标插座

★板载RS232串口，支持串口调试

资源存储及接触式IC卡模块

信息纽扣：

★DS1991芯片，支持信息纽扣的读写操作；

采用进口DS9094F底座，防止信息纽扣脱落

资源存储加密模块：

采用SE4442，支持DES和RSA加密算法

支持512-2048比特RSA算法；

支持160-521比特P域ECC算法，硬件支持SM2算法；硬件DES算法引擎；

下载状态LED指示灯及通信LED指示灯

接触式IC卡：

板载接触式IC卡卡槽，支持接触式IC卡信息读写

★IDC32FP×2防反插欧标插座

★板载RS232串口，支持串口调试

SDIO摄像头

像素:

500W像素

类型:

CMOS摄像头

接口：

SDIO接口

电源：

实验箱供电

系统支持：

Android系统、Linux系统

4G模块

★LTE模块QUECTELEC20-C

FDDLTE：

B1/B3/B8

TDDLTE：

B38/B39/B40/B41

TDSCDMA：

B34/B39

UMTS：

B1/B8

GSM：

900/1800MHz

板载SIM、MicroSIM、NanoSIM卡插槽

板载USB接口与天线接口

★通讯与供电：

IDC32FP×2防反插欧标插座/5V电源输入

125K低频RFID模块

★CMOS集成收发器电路基站芯片EM4095

★配备绕圈天线

独立8位MCU可编程、配备信号测量

支持Java/C#/Delphi等设计RFID项目开发软件

提供服务器端/PC/Android应用软件程序

通讯速率：

9600波特率

读写距离：

1-2cm

★读卡性能支持：

只读EM4100；EM4102等卡,可读写EM4469等低频ID卡。

★通讯与供电：

IDC32FP×2防反插欧标插座

13.56M高频RFID模块

★射频芯片采用PHILIPS高频RFID芯片MFRC632

工作频率为13.56MHz

微处理器采用STC89C54RD

板载天线

★读卡性能支持：

支持ISO14443A/B协议标准非接触s50卡、支持身份证s70卡读取

模块功能：

完成对ISO14443标签的寻卡、防冲突、选择卡、密码下载和校验、修改密码和读写操作等

★通讯与供电：

IDC32FP×2防反插欧标插座

900M超高频RFID模块

★采用RMU900超高频模块，模块化的接口设计增强超高频RFID的抗干扰性

★板载3DB陶瓷天线

发射功率-13-10dBm可调

读卡性能支持：

EPCglobalClass1Gen2、ISO18000-6C标准兼容卡

模块功能：

完成对900MHz标签的寻卡、读写操作等

★通讯与供电：

IDC32FP×2防反插欧标插座，支持RS232接口数据

ZigBee无线PWM可控灯节点

★双核:

ARMCortex-M3+ZigBee模块；

STM32F103传感器信号处理；

采用CC2530系列无线模块数据传输；

ZigBee射频功放芯片NRF24LE01；

支持通过ZigBee网络批量设置；

抗干扰能力：

2.4G.DSSS扩频技术；

网络容量：

16信道，65535个网ID；

数据加密方式：

128bitAES加密算法；

电源输入：

12V、DC3.5接口；

其他接口：

开关量、ADC接口、电流/电压传感器；

PWM电路：

1路0-12V可控灯；

串口：

标准RS232/485；

★通讯与供电：

IDC32FP×2防反插欧标插座

语音识别模块

★核心MCU采用基于ARMCortex-M3内核的32位微控制器STM32F103C8T6；

★配备LD3320语音识别/声控芯片，集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括AD、DA转换器、麦克风接口、声音输出接口等，识别的关键词语列表何以动态编辑。

★九轴传感器：

采用MPU-9250九轴运动感测追踪芯片，支持陀螺仪、加速度、磁场九轴传感器数据采集，IIC接口操作。

板载RS232串口及JTAG调试接口；

板载5V电源输入口；

★通讯与供电：

IDC32FP×2防反插欧标插座

指纹识别模块

★采用FM-180亮背景光学头指纹识别设备

由高性能DSP处理器和FLASH等芯片构成

具有指纹图像处理、模板提取、模板匹配、指纹搜索和模板存储等项功能

指纹图像录入时间：

＜1.0秒；

窗口面积：

约14╳18mm；

匹配方式：

比对方式（1:

1）搜索方式（1:

N）；

特征文件：

256字节；

模板文件：

512字节162/枚；

认假率（FAR）：

＜0.001%（安全等级为3时）；

拒真率（FRR）：

＜1.0%（安全等级为3时）；

搜索时间：

＜1.0秒（1:

200时，均值）；

上位机接口：

UART（TTL逻辑电平）；

通讯波特率（UART）：

（9600╳N）bps；

★通讯与供电：

IDC32FP×2防反插欧标插座

3软件资源

名称

软件描述

Android5.1系统

1、Bootloader

u-boot.bin

版本：

u-boot-1.3.4支持NandFlash擦除、读、写

支持bootm、bootargs设置

支持打印、设置、保存环境变量

支持内存内容显示、对比、修改

支持USB下载镜像等功能（提供相关源码）

2、内核及设备驱动程序

内核版本：

Linux3.4.39

系统主频：

1.4GHz

内存：

运行于1GB/2GB可选

显示驱动：

LVDS，RGB，MIPI

TOUCH：

多点电容触摸

HDMI：

HDMIv1.4

MFC：

多媒体硬件编解码驱动

ROTATOR：

屏幕旋转驱动

TF卡接口：

1个TF卡接口

HSMMC：

SD/MMC/SDIO驱动

SPI：

SPI驱动

KEYBD：

按键驱动程序

AUDIO：

音频驱动

DMA：

DMA驱动

RTC：

实时时钟驱动

JPEG：

JPEG硬件编解码驱动

2D：

2D硬件加速驱动

3D：

3D硬件加速驱动

I2CTP驱动：

I2C电容屏触摸驱动

PWM背光驱动：

PWM背光驱动

USB驱动：

USB驱动

串口驱动：

串口驱动

网口驱动：

网卡驱动

WIFI驱动：

WIFI驱动

Camera驱动：

500万像素摄像头驱动

蓝牙驱动：

蓝牙模块驱动

3G驱动：

3G上网卡驱动

GPS模块：

支持UBLOXNEO-6M模块

3、交叉编译器

arm-2009q3.tar.bz2：

交叉工具链

4、上层应用程序

Clock:

这是Android下一个闹钟程序，可以设置闹铃时间、铃声选择等

Calculator:

计算器

Camera:

摄像头应用程序

Phone:

Android下的电话拨号软件，有呼叫记录、联系人等功能

Email:

收发Email工具

Settings:

Android下的各种应用和服务的设置等功能

Browser:

Android下的Brower功能非常强大，支持网页放大、缩小、跳转、属性设置等

音频播放器:

支持专辑分类，艺术家、专辑、歌曲、播放列表、派对随机播放、背景播放、搜索等功能

Messaging:

Android下的短信软件

Gallery:

图片浏览控件，支持图片放大、缩小、上一张、下一张、幻灯片演示、共享、旋转、裁切、图片信息等

5、PC端烧写工具

DNWV0.60C:

串口调试终端、USB下载镜像工具

Linux+Qt4.7操作系统

1、Bootloader

u-boot.bin

版本：

u-boot-1.3.4支持NandFlash擦除、读、写

支持bootm、bootargs设置

支持打印、设置、保存环境变量

支持内存内容显示、对比、修改

支持USB下载镜像等功能（提供源码）

2、内核及设备驱动程序

内核版本:

Linux3.4.39

系统时钟:

系统主频：

1.4GHz

内存:

运行于1GB/2GB可选

显示驱动:

LVDS，RGB，MIPI

TOUCH:

多点电容触摸

HDMI:

HDMIv1.4

MFC:

多媒体硬件编解码驱动

ROTATOR:

屏幕旋转驱动

TF卡接口:

1个TF卡接口

HSMMC:

SD/MMC/SDIO驱动

SPI:

SPI驱动

KEYBD:

按键驱动程序

AUDIO:

音频驱动

DMA:

DMA驱动

RTC:

实时时钟驱动

JPEG:

JPEG硬件编解码驱动

2D:

2D硬件加速驱动

3D:

3D硬件加速驱动

I2CTP驱动：

I2C电容屏触摸驱动

PWM背光驱动：

PWM背光驱动

USB驱动：

USB驱动

串口驱动：

串口驱动

网口驱动：

网卡驱动

WIFI驱动：

WIFI驱动

Camera驱动：

200万像素摄像头驱动

蓝牙驱动：

蓝牙模块驱动

3G驱动：

3G上网卡驱动

GPS模块：

支持UBLOXNEO-6M模块

3、交叉编译器

arm-2009q3.tar.bz2：

交叉工具链

4、PC端烧写工具

DNWV0.60C：

串口调试终端、USB下载镜像工具

四协议网关汇聚节点（可选）

Zigbee：

支持ST方案和TI方案，提供自动组网、自动路由、无线数据传输等功能；

IPv6：

Contiki OS uIPv6协议栈，提供自动组网、自动路由、无线数据传输等功能；

蓝牙：

完整的蓝牙通信4.0协议，提供蓝牙模块组网、SPP蓝牙串行服务、AT指令集、无线数据传输等功能；

WIFI：

Station/AP模式，提供自动组网、支持AP模式/AT命令、无线数据传输等功能。

4部分实验资源

Android实验指导书目录

第一章

概述

第二章

核心板介绍

第三章

硬件资源介绍

第四章

第五章

Android系统的介绍

第六章

Android系统的编译

第七章

Android系统配置与烧写

第八章

Android应用程序开发

第九章

Android系统硬件接口程序开发

Linux实验指导书目录

第一章

嵌入式Linux主机开发环境搭建

第二章

Linux基础操作

第三章

嵌入式Linux调试环境搭建

第四章

LinuxShell编程

第五章

LinuxGCC编译与交叉编译

第六章

LinuxMakefile的编写及使用

第七章

嵌入式Linux多线程编程实验

第八章

嵌入式Linux网络编程实验

第九章

嵌入式Linux串口通信

第十章

BootLoader（Uboot）移植实验

第十一章

Kernel

第十二章

Linux文件系统

第十三章

嵌入式Linux驱动开发

第十四章

QT

S5P4418裸机实验指导书目录

第一章

eclipse开发环境的搭建与调试

第二章

GCD汇编指令实验

第三章

ASM1汇编调用实验

第四章

C语言程序设计实验

第五章

GPIOLed实验

第六章

跑马灯实验

第七章

数码管实验

第八章

交通灯实验

第九章

矩阵Led控制实验

第十章

直流电机控制实验

第十一章

步进电机控制实验

第十二章

推杆监测实验

第十三章

键盘实验

第十四章

蜂鸣器实验

第十五章

串口实验

5报价清单

序号

分项说明

数量（套）

建议单价（元）

建议总价（元）

1

多核兼容嵌入式与移动互联网实验系统

嵌入式系统实验箱

30

A9_4418仿真器

30

Arduino开源硬件单元

5

语音识别模块

5

4G移动通信单元

5

GPS/北斗定位模块

5

指纹识别模块

5

资源存储模块

5

125K低频RFID模块

5

13.56M高频RFID模块

5

900M超高频RFID模块

5

RFID/Zigbee联动执行模块

5

合计

6技术参数

1、系统整体要求

（1）为确保产品质量，投标人投标时需提供A9实验箱的产品制造商的代理授权书和售后服务承诺函原件。

（2）为方便实验教学，所有配套实验模块要求与实验箱的接口兼容，支持板载，谢绝零散拼凑件。

（3）为方便实验教学，投标方中标后必须提供详细的实验指导书（包括word格式电子版和纸质版），以及与实验相关的包括基础实验模板、扩展模板在内的所有软件资源及源代码。

（4）为了保证真实有效，要求签订合同前预中标商需提样品到用户方进行性能测试，一旦发现功能不满足或有虚假应标的，将取消中标资格，并保留追责的权利。

2、设备清单及规格型号、数量、技术参数表

序号

产品名称

技术参数

1

多核兼容嵌入式与移动互联网实验系统

一、整体要求:

▲1）平台支持双核心兼容设计，系统不低于Android5.1，支持Cortex-A9四核S5P4418与Cortex-A53八核S5P6818核心板互换。

▲2）平台支持一键切换Linux和Android系统，无需任何外部设备（SD卡或USB）及重新烧写系统。

▲3）平台支持ARM仿真器硬件仿真调试开发，嵌入式Linux系统开发，Android系统开发，移动互联无线短距离模块应用，RFID射频支付等，满足完整的移动互联应用开发。

4）平台具备完善的实验教学体系资源，涵盖：

嵌入式无操作系统，Linux操作系统，Android操作系统3部分系统实验内容、PPT及实验指导教程，配套设备专业的视频指导材料。

5）平台支持良好的可扩展性能，同时板载2组以上扩展接口，支持扩展低频/高频/超高频RFID识别模块、语音识别模块、指纹识别模块、4G移动通信、Arduino开源硬件模块等。

6）为了保证真实有效，要求签订合同前预中标商需提样品到用户方进行性能测试，一旦发现功能不满足或有虚假应标的，将取消中标资格，并保留追责的权利。

7）▲提供《移动互联与嵌入式教学实验系统》软件著作权证书复印件并加盖公章，原件备查。

二、双核兼容核心板

1）▲核心板芯片：

不低于Cortex-A9四核处理器S5P4418

2）处理器主频：

不低于1.4GHz

3）DDR3内存：

不低于2GBDDR3

4）存储：

不低于16GBEMMC存储

5）电源管理：

AXP228，支持动态调频，超低功耗

6）支持双核兼容：

Cortex-A53八核S5P6818

三、人机交换单元

1）LCD液晶：

不低于9.7寸QXGATFTLCD

2）触摸屏：

多点触控电容屏接口；

3）键盘：

标准带fn按键全键盘

4）视频输出：

HDMI1.4视频输出接口

四、接口驱动单元

1）标准音频单元，音频输入输出接口；

2）1路标准SD卡插座；1路TF卡插座；

3）1路千兆以太网RJ45接口；

4）3路USBHost2.0接口；1路USBOTG接口；

5）2路RS232接口；1路RS485接口；

6）1路500WCMOS高清摄像头接口；

7）WiFi/蓝牙4.0模块

五、软件系统版本支持

1）Cortex-A9（Android5.1/Linux+QT）

2）Cortex-A53（Android5.1/Linux+QT）

3）整个实验室配套两块Cortex-A53核心板

4）▲支持无烧写一键切换Android/Linux双系统。

5）提供基于Eclipse环境下的裸机调试实验（C语言/汇编等），要求配套PC开发环境、ARM裸机开发程序和详细实验手册用于ARM处理器课程教学。

6）提供Android系统及Linux系统开发环境、系统源码、示例程序；

7）提供Android实验指导书、Linux实验指导书、烧写流程、硬件设计说明、使用手册文档；

8）提供产品原理图及硬件设计说明。

六、嵌入式基础实验单元

1）数码管显示：

8个以上七段数码管显示单元；

2）LED指示灯:

8个以上跑马灯控制单元；

3）▲交通灯:

12个以上交通信号模拟控制单元

4）LED阵列：

16×16矩阵显示单元；

5）电机：

1路以上直流电机,1路以上步进电机；

6）继电器：

2路以上继电器基础模块；

7）蜂鸣器：

板载1路以上蜂鸣器基础模块。

8）▲拨码中断：

8个以上拨码中断控制单元

七、信息数据采集实验单元

1）传感器：

含光照、红外遥控、温湿度传感器；

2）AD采样：

AD采集旋钮；

3）键盘：

4×4矩阵键盘；

八、多网络协议异构网关汇聚节点

1）集成Zigbee、WiFi、蓝牙、IPv6等多种网关协调器功能，整版设计，拒绝零散配件；

2）Zigbee：

ZigeBee/Pro自动组网；

3）IPv6：

ContikiOSuIPv6协议；

4）Bluetooth：

Bluetooth4.0协议；

5）WIFI：

支持串口数据透传传输；

6）提供标准20-PinJTAG调试接口、USB和串口接口（含PC端或ARM端串口选择功能）、RST复位功能；

九、实验箱底板扩展功能

1）识别单元扩展：

同时板载2组以上32-Pin欧标防反插扩展接口，支持扩展低频/高频/超高频RFID识别、语音识别、指纹识别、4G移动通信、Arduino开源硬件等。

十、配套教学资料

1）▲S5P4418裸机开发实验

1.eclipse开发环境的搭建与调试

2.GCD汇编指令实验

3.ASM1汇编调用实验

4.C语言程序设计实验

5.GPIOLed实验

6.跑马灯实验

7.数码管实验

8.交通灯实验

9.矩阵Led控制实验

10.直流电机控制实验

11.步进电机控制实验

12.推杆监测实验

13.键盘实验

14.蜂鸣器实验