艾睿基于TI AM625的HMI應用方案SEED-AM625 Pi

下一代人機交互界面（HMI）將帶來與機器交互的全新方式，例如在嘈雜的工廠環境中通過手勢識別來發出命令，或通過無線連接的手機或平板電腦來控制機器。將邊緣 AI 功能添加到 HMI 應用（包括機器視覺、分析和預測性維護），有助于賦予 HMI 全新的意義，而不是僅限于實現人機交互的界面。

TI Sitara? AM62系列處理器有至多四核 64 位 Arm?-Cortex?-A53 微處理器和一個 Arm Cortex-M4F MCU，能夠以低功耗實現邊緣器件的分析功能(掛起狀態功耗低至 7mW 且無需特殊考慮散熱設計)，支持工程師靈活地在尺寸受限的應用或工業環境中部署這些功能。

TI Sitara? AM62系列處理器非常適合人機界面 (HMI)、工業計算機、邊緣計算、零售自動化、駕駛員監控系統 (DMS/OMS)、遠程信息處理控制單元 (TCU)、V2X/V2V 應用、汽車儀表、醫療設備、智能工廠等各類應用場景。

艾睿電子以TI AM625為主要硬件平臺，以Raspberry Pi結構為參考，開發了適用于人機界面（HMI）和邊緣計算（Edge AI）的微型電腦方案SEED-AM625 Pi（如下圖）。

應用領域

主要應用于人機界面（HMI）、工業計算機、汽車儀表、工業HMI、智能工廠、遠程控制等智能工控領域。

方案介紹

下面便是SEED-AM625 Pi的原理框圖

方案配置說明

核心芯片

●   AM6254

存儲設備

●   DDR4: 2GB

●   T-FLASH: 16GB

核心器件

●   TI (AM6254ATCGGAALW, TPS6521903RHBR)

●   TI (DP83867IRRGZ, LM61460AANQRJRRQ1)

●   TI (TLV75518PDQNR, TLV75510PDQNR)

●   TI (TLV320AIC3106IRGZT, DP83867IRRGZ)

●   MICRON (MT40A1G16KD-062E IT:E)

●   Lattice

●   Fn-Link (FG6222BSRC-03)

對外接口

●   HDMI：x 1                    

●   LED：x5

●   Button：x2

●   Ethernet：x2

●   CAN：x1

●   USB OTG：x2

●   Mipi CSI：x1

●   LVDS：x1

●   UART：x1

時鐘說明

系統主時鐘來自于外部25MHz有源晶振，經過TI自有的1：3的時鐘buffer轉換為3路時鐘，分別供給兩路PHY芯片及AM6254主芯片，主芯片通過片上PLL產生基礎時鐘供給芯片內部的不同子模塊，另外12.288MHz晶振，為音頻提供所用時鐘。

電源說明

開發板通過J8提供5V@4A的電源，板上芯片LM61460將輸入的5V電源轉換為3.3V，用于PMIC及各接口的供電。板子上電后，電源指示燈常亮。

其中LM61460是一款高性能DC-DC同步降壓芯片變換器，最高可輸出高達6A的電流，為整板預留了足夠的余量。另外該芯片開關頻率在200KHz到2.2MHz范圍內可調，方便避免電源噪聲系統的干擾。

集成電源芯片TPS6521903是TI專為AM62X系列DSP配置的PMIC電源芯片。該器件包括三個同步降壓直流/直流轉換器和四個線性穩壓器，其中Buck轉換器能夠為Buck1提供高達3.5 A的電流，為剩余的Buck分別提供2 A的電流，LDO線性穩壓器2個提供400mA的電流，另外兩個可提供300mA的電流。

電源的拓撲結構如下圖所示：

撥碼開關

撥碼開關用來設置啟動方式，SEED-AM62 Pi 支持以下幾種啟動方式：

●   MMC1-SD - BOOTMODE[9:3]=[101 1000]

●   Ethernet - BOOTMODE[9:3]=[101 0100]

●   USB0 - BOOTMODE[9:3]=[101 1010]

默認從SD卡啟動，設置如下：

DDR4

板上的存儲芯片是一片DDR4，工作電壓1.2V，位寬16位，容量2GB。

T-FLASH

板上包含一個micro SD卡座連接到AM6254的SDIO3.0接口上。所有軟件預先燒寫到TF卡上，撥碼開關設置為SD卡啟動方式。

工作電平3.3V，容量16GB。

發光二極管

板子除了電源指示燈外還預留了5個LED指示燈，分別連接到主芯片的GPIO上，具體功能可由軟件自定義。

MIPI-CSI 連接器

該連接器使用1mm引腳間距連接器，通過FPC座引出MIPI CSI信號數據接口，實現開發板和攝像頭之間的信號及電源連接。

LVDS信號連接器

該連接器使用0.5mm引腳間距連接器將LVDS信號全部引出，雙異步通道（8 data, 2clocks）支持1920×1200p60，最高支持2K分辨率，實現開發板和擴展的顯示屏轉接板之間的信號及電源連接。

HDMI接口

HDMI接口通過HDMI發射器引出，該發射器將主芯片的24bit并行RGB信號轉換成HDMI信號，最高支持2K顯示分辨率。

40Pin 擴展接口

該連接器采用2.54間距20X2插針引出了多個接口，例如I2C，SPI，PWM，CAN及通用GPIO接口供客戶選擇，所有接口均可配置。管腳具體定義參照下圖：

WiFi & BT

采用Fn-Link的無線模塊，該模塊支持雙頻WiFi 11ac和BT 5.0，雙發雙收，WiFi通過SDIO3.0接口連接AM6254，BT通過帶有流控的串口和主芯片通信。J1為WiFi天線接口，J2為WiFi和BT共用的天線接口。

其他接口

●   兩路千兆網口，支持IEEE 802.3的標準協議

●   一路音頻輸入輸出口，支持MIC輸入的3.5mm標準耳機接口

●   兩路UART接口，一路DSP調試接口，一路MCU調試接口

●   兩路USB2.0接口，支持主從模式切換，可連接USB鼠標，鍵盤，U盤，USB攝像頭等便攜設備