基于AM5728 linux开源ethercat运动控制一体机解决方案
时间：2022-09-05 17:00:00
信迈ethercat主站 FPGA32轴实时带加密
性能优势
- 循环周期更快，可达31.25us
- 抖动时间小于0.004us
- 同步性能好，主站及各从站设备可达到1以下us时钟同步精度(4轴测量50ns）
性能对比：
更多性能比较总结:
XM5728-ETH总线控制器集成千 M 以太网以及 USB3.0 接口(支持各种工业相相 机），支持 EtherCAT 总线、CAN、232、485、编码器手轮接口 16 入、 16 出共 32 路本体数字 IO。
各种复杂的运动控制和第三方视觉应用
灵活的系统架构和广泛的应用领域
适用IoT与工业4.0解决方案
支持自由添加Linux平台下的应用软件
支持Qt开发人机交互用户界面
内部本地化接口，直接内存交互，通信速度更快
最多达 32 轴运动控制(EtherCAT 轴/编码器轴/虚拟轴)。
编码器接口支持编码器位置测量，可配置为手轮输入模式。
16 路 NPN 一般输出，其中 12 高速输出，4 道路低速输出，输出口最大 输出电流可达 300mA，一些电磁阀可以直接驱动。
16 路 NPN 类型通用输入，其中 2 路高速输入，12 低速输入，高速输入 可用于锁定信号。
通过 EtherCAT 总线最多可以扩展到 4096 隔离输入或输出口。
4 个 USB(其中 2 个 USB3.0)接口、1 个 RS485 接口、1 个 232 接口、2 个 千 M 以太网接口，1 个百 M EtherCAT 接口。
支持最多达 16 轴直线插补，任何空间圆弧插补，螺旋插补，样条插补。
支持电子凸轮、电子齿轮、位置锁定、同步跟踪、虚拟轴等功能。
支持硬件比较输出(HW_PSWITCH2)运动中准确输出硬件定时器。
支持脉冲闭环、螺距补偿等功能。
支持 ZBasic 多文件多任务编程。
保护客户知识产权的多种程序加密手段。
1 开发套件简介
- 基于 TI AM5728 浮点双 DSP C66x 双 ARM Cortex-A15 工业控制及高性能音视频处理器；
- 多核异构 CPU，集成双核 Cortex-A15、双核 C66x 浮点 DSP、双核PRU-ICSS、双核 Cortex-M4IPU、双核 GPU 等待处理单位，支持 OpenCL、OpenMP、SysLink IPC多核开发；
- 视频编解码能力强，支持 2kP30或1 路 1080P60 或 2 路 720P60 或 4 路 720P30 支持视频硬件编解码H.265视频软解码；
- 支持高达 1 路 1080P60 全高清视频输入和 1 路 LCD 1 路 HDMI 1.4a 输出；
- 双核 PRU-ICSS 支持工业实时控制子系统 EtherCAT、EtherNet/IP、PROFIBUS等工业协议；
- 高性能GPU，双核SGX544 3D 加速器和 GC320 2D 图形加速发动机，支持OpenGL ES2.0；
- 外设界面丰富，集成双千兆网，PCIe、GPMC、USB 2.0、UART、SPI、QSPI、SATA 2.0、I2C、DCAN 支持极速接口等工业控制总线和接口 USB 3.0；
- 开发板引出 V-PORT 可灵活访问视频输入模块的视频接口；
- 体积极小，只有大小 86.5mm*60.5mm；
- 工业级精密 B2B 连接器，0.5mm 关键大数据接口采用高速连接器，间距稳定，易插拔，防反插，保证信号完整性。
XM5728-IDK-V以深圳信迈为基础 TI AM5728（浮点双 DSP C66x 双 ARM Cortex-A15）XM5728-SOM核心板设计的开发板，它为用户提供了XM5728-SOM用于快速评估核心板的测试平台 XM5728-SOM 核心板的整体性能。
XM5728-IDK-V3.底板采用沉金无铅工艺设计，不仅为客户提供丰富的服务 AM5728入门教程还协助客户开发底板，提供长期全面的技术支持，帮助客户尽快开发产品二次开发，实现产品快速上市。不仅提供丰富 Demo 还提供程序 DSP ARM 多核通信开发教程，全面的技术支持，协助用户设计和调试底板 DSP ARM 软件开发。
图1开发套件图
2 典型的应用领域
- 工业 PC&HMI
- 工业机器人
- 机器视觉
- 医疗影像
- 电力自动化
- EtherCAT 主/从控制器
- 智能网关工业多协议
- 高端数控系统
电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/电力巡检机器人/AGV物流小车
3 软硬件参数
硬件框图
表1
| SoC/CPU |
TI AM5728，浮点双DSP C66x@750MHz 双ARM Cortex-A15@1.5GHz |
| 2 x IPU (Imaging Processing Unit) 用于图像加速，每一个IPU是由两个ARM Coretex-M4组成，共4个ARM Coretex-M4 |
|
| 2 x PRU-ICSS，每个PRU-ICSS包含一对PRU (Programming Real-time Unit)，共4个IPU，支持ETHERCAT实时工业总线协议等 |
|
| 1 x IVA-HD Video codec，支持一路1080P 60fps H.264视频硬件编解码 |
|
| 2 x SGX544 GPU 3D图形加速器 |
|
| 1 x GC320 2D图形加速器 |
|
| On-Chip L2 Cache |
ARM Cortex-A15：1MByte C66x：288KByte |
| On-Chip L3 RAM |
2.5MByte |
| ROM |
4/8GByte eMMC |
| RAM |
1/2GByte DDR3 |
| Temperature Sensor |
1x TMP102AIDRLT |
| B2B Connector |
2x 100pin 公座 B2B，2x 100pin 母座 B2B，间距 0.5mm，合高 5.0mm，共 400pin |
| IO EXTENSION |
2x 简易牛角座（2x 25pin 规格），间距 2.54mm，包含 GPMC、SPI、I2C、PWM、TIMER、UART、eQEP、eCAP 等拓展信号 |
| KEY |
1x冷复位按键 1x热复位按键 3x可编程输入按键（含1个非屏蔽中断按键） |
| JTAG |
1x14pin TI Rev B JTAG 接口，间距 2.54mm |
| DISPLAY（可选模块） |
1x 7寸电容屏，40pin FP母座，间距0.5mm |
| BOOT SET |
1x5bit 启动方式拨码开关 |
| SD |
1x Micro SD 接口 |
| RTC |
1x CR1220，3V77-LOIH |
| Ethernet |
2x RGMI，RJ45 接口，10/100/1000M 自适应 |
| 2x PRU MII，RJ45 接口，10/100M 自适应，支持ETHERCAT等工业总线协议 |
|
| USB |
2x USB 2.0 接口 |
| 1x USB 3.0 接口 |
|
| CAN |
1x 3pin 3.81mm 凤凰端子 |
| PROFIBUS |
1x 3pin 3.81mm凤凰端子 |
| UART |
1x UART0转Micro USB 接口，全双工模式 |
| 1x RS232 串口（UART1），全双工模式 |
|
| 1x RS485 串口（复用 UART1），半双工模式 |
|
| PCIe |
1x PCIe Gen2，单端口双通道，每通道最高通信速率 5GBaud |
| SATA |
1x 7pin SATA 硬盘接口 |
| HDMI OUT |
1x HDMI 1.4a 接口 |
| Camera Module（可选模块） |
1x VIP 摄像头并行接口 |
| LED |
2x 供电指示灯（底板 1 个，核心板 1 个） 5x 可编程指示灯（底板 3 个，核心板 2 个） |
| FAN |
1x3pin 5V 风扇插座 |
| POWER |
1x 12V 2A 直流输入 DC417 电源接口，外径 4.0mm，内径 1.7mm |
3软件参数
表 2
| ARM 端软件支持 |
Linux-4.4.19，RT-Linux-4.4.19，TI-RTOS |
|
| DSP 端软件支持 |
TI-RTOS |
|
| CCS 版本号 |
CCS7.0 |
|
| 图形界面开发工具 |
Qt |
|
| 双核通信组件支持 |
IPC核间通信 |
|
| 软件开发套件提供 |
Processor-SDK Linux、Processor-SDK RT-Linux、Processor-SDK TI-RTOS |
|
| Linux 驱动支持 |
Camera |
DDR3 |
| PCIe/PCIe 2.0 |
eMMC |
|
| MMC/SD |
USB 2.0/USB 3.0 |
|
| LED |
BUTTON |
|
| RS232 |
RS485 |
|
| HDMI OUT |
DCAN |
|
| SATA |
RTC |
|
| PROFIBUS |
7 inch Touch Screen LCD(Res) |
|
| SPI |
AUDIO |
|
| UART |
JTAG |
|
| EMCRYDTIC |
TEMPERATURE SENSOR |
|
| KBD |
HDQ |
|
| NMI |
SYS INT |
|
| eCAP |
I2C |
|
