SOM860E单板机用户手册

SOM860E单板机

用户手册

版本V1.0

2019年07月12日

版权声明：

•Microsoft,MS-DOS,Windows操作系统,WindowsEmbeddedCompact7由

微软公司授权使用。

版本更新记录：

版本更新日期描述

1.02019-07-12初始版本

目录

第1章概述........................................................1

1.1产品介绍....................................................1

1.2硬件特性....................................................1

1.2.1核心板.......................................................1

1.2.2扩展板......................................................3

1.3硬件尺寸....................................................5

第2章LINUX操作系统.............................................7

2.1软件资源....................................................7

2.1.1软件资源的位置...................................................................................7

2.1.2BSP软件包.................................................8

2.2嵌入式LINUX的组成.........................................9

2.3开发环境搭建................................................9

2.3.1交叉编译工具安装...........................................10

2.3.2添加环境变量...............................................10

2.4准备源代码................................................10

2.4.1从产品光盘获取源代码.......................................10

2.4.2用网络工具获取源代码.......................................12

2.5编译.......................................................12

2.6系统定制...................................................13

2.6.1U-BootLOGO制作..........................................13

2.6.2进入内核配置菜单...........................................14

2.6.3内核配置...................................................14

2.6.4编译内核...................................................15

2.6.5驱动测试...................................................15

2.7驱动介绍...................................................16

2.7.1BSP的所有驱动源码路径:...................................16

2.7.2SD/MMC............................................................................................18

2.7.3LCDC..................................................................................................19

2.7.4AudioIn/Out......................................................................................20

2.8驱动开发...................................................21

2.8.1GPIO_keys驱动............................................21

2.8.2GPIOJeds驱动............................................27

2.9系统更新...................................................29

2.9.1TF卡系统映像更新.........................................29

2.9.2eMMC更新/恢复............................................33

2.10显示模式配置...............................................35

2.11测试和演示................................................36

2.11.1LED测试..................................................36

2.11.2KEYPAD测试..............................................36

2.11.3触摸屏测试................................................37

2.11.4背光测试...................................................37

2.11.5ADC测试..................................................38

2.11.6RTC测试..................................................39

2.11.7TF卡测试..................................................39

2.11.8USBDEVICE测试..........................................40

2.11.9USBHOST测试............................................42

2.11.10AUDIO测试................................................43

2.11.11VIDEO测试................................................44

2.11.12网络测试...................................................45

2.11.13CAN测试...................................................46

2.11.14RS485测试................................................48

2.11.15串口测试...................................................49

2.11.16蜂鸣器测试................................................49

2.11.17休眠唤醒测试...............................................49

2.11.18UniqueID..........................................................................................50

2.11.19GP1O测试.................................................51

2.11.20SPT测试...................................................52

2.11.21CAMERA测试..............................................53

2.11.22WIFI测试...................................................53

2.11.23BLUETOOTH测试.........................................55

2.11.24Debian配置................................................56

2.12上层开发...................................................58

2.12.1LED应用程序开发示例......................................58

2.12.2CAN应用程序开发示例.....................................59

2.12.3串行接口应用程序开发.......................................66

第1章概述

1.1产品介绍

SOM860E一款基于AM335X的嵌入式单板机,它采用金手指式核心板加底板的分离

式结构设计，方便用户二次开发。主板板载6路串口(其中1路带隔离RS485接口)、1路

带隔离CAN2.0接口、2路千兆以太网口、2路USBHost和1路USBOTG、LCD触摸屏、

TF卡等接口。支持Linux-4.1操作系统。资料提供包括用户手册、PDF原理图、外扩接口

驱动、BSP源码包、开发工具等，为开发者提供完善的软件开发环境，缩短开发时间，实

现面向包括便携式导航系统、数字视频机顶盒、便携式教育/游戏设备、工业自动化、楼宇

自动化、人机界面、教学/医疗设备等行业应用产品快速上市。

1.2硬件特性

SOM860E评估板是基于AM335X处理器，同时也是集成了此芯片主要功能与特性的评

估板，以下是板子的特性：

1.2.1核心板

电气参数

•工作温度：ooc~7(rc

•环境温度：20%~90%,非冷凝

•机械尺寸：60mmx27mm

•输入电压：3.3V

处理器

•1GHzARMCortex™-A832-BitRISCMicroprocessor

■NEON™SIMDCoprocessor

■32KB/32KBofL1Instruction/DataCachewithSingle-ErrorDetection

(parity)

■256KBofL2CachewithErrorCorrectingCode(ECC)

•SGX530GraphicsEngine

•ProgrammableReal-TimeUnitSubsystem

存储器

•8GByteeMMC

•2*256MBDDR3SDRAM

板对板连接器和引出接口信号

•两个0.4mm间距2*40-pin排针

•TFTLCD信号(支持24-bpp并行RGB接口LCD)

•2路USB2.0High-SpeedOTG信号

•6路UART信号

•1路SPI信号

•2路10/100/1000Mbps以太网MAC(EMAC),带管理数据输入/输出模块

(MDIO)

•1路McASP信号

•8路12bitADC接口

•3路IIC总线信号

•1路4线SDMMC信号

•GPMC信号•

注意：

UART、IIC,SPLCAN存在部分引脚复用，详细情况请参考芯片手册和附带原理图

S0M-860-E

1.2.2扩展板

电气参数

•工作温度：0。070毛

•环境湿度：20%~90%,非冷凝

•机械尺寸：95mx95m

•输入电压：12V

音频/视频接口

•LCD/4线电阻触摸屏接口（24位数据RGB全彩色输出，50-pinFPC连接器）

•一个音频输入接口（3.5mm音频接口）

•一个双声道音频输出接口（3.5mm音频接口）

数据传输接口

•两个10/100/1000Mbps以太网接口（WinCE7仅支持一个以太网口）

•一个CAN2.0接口和一个RS485接口（8Pin凤凰端子连接器）

•一个USB2.0High-SpeedOTGPortswithIntegratedPHY（480Mbps,Mini

USB接口）

•两个USB2.0High-SpeedHOSTPortswithIntegratedPHY（480Mbps,

USB-A接口）

•一个TF卡接口（兼容SD/MMC通信，3.3V逻辑）

•串口

■UARTO,3线RS232电平，DB9调试串口

■UART2,3线RS232电平，DB9普通串口

■UART3,3线TTL电平，排针弓I出

■UART4,3线TTL电平，排针引出

■UART5,3线TTL电平，排针弓I出

•GPI。接口

输入接口及其他

•二个自定义按键（MENU、BACK）

•一个复位按键

•一个蜂呜器

•一个电源指示灯

•两个用户自定义灯

SBC-860

1.3硬件尺寸

图1-1SOM-860-E硬件尺寸图

8

9

0

0

7

p

2

11

-7K

03

3

0

0a0

oCD

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b-T□OOOODOOOO

Ooooo0oooooooooo

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7

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9

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0

Unit:mm

图1-2扩展板硬件尺寸

第2章Linux操作系统

本章节将简要介绍产品附带的DVD光盘中的Linux软件资源，并且会详细讲解嵌入式

Linux系统开发的过程、驱动程序及开发、系统更新操作、功能测试、应用程序开发实例等

内容。

注意：

C3本文档使用UbuntuLinux系统作为操作系统。如果您的PC尚未安装Linux系统，请参考章节错误!

未找到引用源。错误!未找到引用源。的内容。

2.1软件资源

产品附带光盘中包含了Demo程序、应用程序、Linux源代码和工具等，便于用户轻松

快速地使用SOM860E开发套件进行Linux应用和系统的开发。

2.1.1软件资源的位置

您可以通过下列表格中的内容，在产品附带的DVD-ROM中找到相应的程序和代码；

表2-1程序和代码

类别位置

应用程序CD\Source\App\uart.tar.xz

CD\Source\linux-am335x.tar.xz

源代码CD\lmage\rootfs.tar.xz

CD\Source\u-boot-am335x.tar.xz

工具CD\Tools

映像CDMmage

2.1.2BSP软件包

下方的表格列出了BSP软件包所包含的内容以及文件格式;

表2-2BSP软件包内容

名称备注源码/二进制文件

MMC/SD提供源码

SPL

FAT提供源码

BootloaderMMC/SD提供源码

u-bootFAT提供源码

NET提供源码

支持ROM/CRAM/EXT4/FA

Kernellinux-4.1T/NFS/JFFS2/UBIFS等多种提供源码

文件系统

Serial串口驱动提供源码

RTC硬件时钟驱动提供源码

NET10/100M/1000M以太网驱动提供源码

CANCAN总线驱动提供源码

SPISPI驱动提供源码

I2C12c驱动提供源码

LCDTFTLCD驱动提供源码

TouchScreen4线触摸屏控制器驱动提供源码

ADC4路普通ADC通道提供源码

DeviceDriver

MMC/SDMMC/SD控制器驱动提供源码

USBOTGUSBOTG驱动提供源码

Audio声卡驱动（支持录/放音）提供源码

KeypadGPIO键盘驱动提供源码

LED用户LED灯驱动提供源码

(JVCCameraUSB摄像头驱动提供源码

VGAVGA8000-A模块驱动提供源码

WIFIUSBWIFI模块驱动提供源码

BluetoothUSB蓝牙模块驱动提供源码

RamdiskBusyBox精简文件系统提供映像

RootfsDebian8精简版，不带桌面系统提供映像

2.2嵌入式Unux的组成

SOM860E出厂默认在eMMC中写入了的Linux-4.1操作系统，支持4.3寸触摸屏。该

系统的基本组成包括SPL(ML。)、u-boot、kerneLramdisk和rootfs五个部分。以下为

系统结构示意图：

SPLu-bootkernelramdiskrootfs

图2-1嵌入式Linux系统结构

1)SPL是一级引导程序，系统上电后由CPU内部ROM自动拷贝到内部RAM并执行。

主要作用为初始化CPU,拷贝u-boot到内存中，然后把控制权交给u-boot；

2)u-boot是二级引导程序，主要用于和用户进行交互，提供映像更新、引导内核等

功能；

3)kernel使用Linux4.1内核，根据SOM860E的硬件定制驱动程序；

4)ramdisk采用busybox系统，用于支持系统升级；

5)rootfs采用开源文件系统EXT4格式的armDebian8»

2.3开发环境搭建

用户使用SOM860E进行软件开发之前，必须先搭建Linux交叉开发环境，并安装到电

脑的Linux系统。下面以Ubuntu操作系统为例，介绍如何搭建交叉开发环境。

新安装的Ubuntu系统建议联网执行下列指令安装必要软件工具，以便接下来的操作顺

利进行：

•sudoapt-getupdate;sudoapt-getinstall-yxz-utilsncurses-devautoconflibt

oolautomaketexinfobisonflexIibc6:i386Iibncurses5:i386Iibstdc++6:i386

注意：

£□每条指令前都加上了符号“•"，以免指令换行导致误解。

2.3.1交叉编译工具安装

将产品附带的光盘放入PC的光盘驱动器，Ubuntu会自动将其挂载到/media/cdrom目

录下，然后在Ubuntu的终端窗口中执行以下命令来将/media/cdrom/Tools目录下的交叉编

译工具解压到$HOME目录下；

•mkdir$HOM曰tools

•cd/media/cdrom/Tools

•tar-xvfgcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.09_linux.tar.xz-C$HOME/tools

2.3.2添加环境变量

执行以下命令来将之前安装的工具添加到临时环境变量中；

•exportPATH=$HOME/tools/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.09_linux/bin:

$HOM曰otols:$PATH

•exportARCH=arm

•exportCROSS_COMPILE=arm-linux-

注意：

£□您可以将添加环境变量的命令复制到用户目录下的.bashrc文件中，以便让系统启动时自动添加环境

变量。

£3通过echo$PATH命令可以查看路径。

2.4准备源代码

Linux源代码可从产品附带的光盘获取，也可通过网络工具获取，具体方法如下：

2.4.1从产品光盘获取源代码

系统所有组成部分的源码位于光盘的linux/source目录下，用户在进行开发前需要把

它们解压至Ubuntu系统：

•mkdir$HOM曰work

•cd$HOM曰work

tar-xvf/media/cdrom/Source/u-boot-am335x.tar.xz

tar-xvf/media/cdrom/Source/linux-am335x.tar.xz

•mkdirrootfs

•sudotar-xvf/media/cdrom/lmage/rootfs.tar.xz-Crootfs

执行完以上操作后，当前目录下会生成u-boot-am335xsIinux-am335x和rootfs目录。

注意：

ffil源码文件请不要解压到其他位置，以免编译时出错。

2.4.2用网络工具获取源代码

用户还可以在ubuntu系统下通过网络工具下载源码:

1）通过以下命令获取项目源码和映像等资料：

•$cd~

•$svncosvn://05/TI/SOM860E

账户名和密码均为guest

2.5编译

D编译启动代码

SOM860E支持MMC/SD启动与eMMC启动，如果不短接SOM860E底板上的JP5

跳线，系统优先选择eMMC启动，如果短接JP5跳线，系统优先选择SD启动。

下面介绍启动代码映像文件的生成方法：

•cdu-boot-am335x

•makedistclean

•makeam335x_som860e_defconfig

•make

执行完以上操作后，当前目录下会生成我们需要的启动代码映像MLO和u-boot.imgo

2）编译内核

对于Linux系统，在Ubuntu终端输入如下命令：

•cdIinux-am335x

•makedistclean

•makeam335x_som860e_defconfig

•makezlmageam335x-som860e.dtb

执行完以上操作后，arch/arm/boot目录下会生成我们需要的zlmage文件，

arch/arm/boot/dts下生成am335x-som860e.dtbc

2.6系统定制

Linux内核有很多内核配置选项，用户可以在默认配置的基础上，增加或裁减驱动和一

些内核特性，以更适合用户的需要。下面举例说明系统定制的一般流程。

2.6.1U-BootLOGO制作

以Photoshop为例简要说明制作u-bootLOGO的基本步骤和要点。

•新建图像

图2-2RGB颜色-8位

•保存图像，另存为logo.bmp,弹出对话框:

BKPOptions

文件格式

©Windows

OOS/2

深度

1位

4位

8位

016位

C24仿

□翻转行序|高级模式］

图2-3保存为32位色格式

2.6.2进入内核配置菜单

出厂内核源码中提供有默认配置文件：

Iinux-am335x/arch/arm/configs/am335x_som860e_defconfig

执行以下命令来进入系统配置菜单；

•cdIinux-am335x

•makeam335x_som860e_defconfig

•makemenuconfig

注意：

CQl若输入makemenuconfig系统出错，Ubuntu系统是需要安装ncurse,ncurses库是字符图形库，用

于kernel的makemenuconfig,具体的安装指令：

sudoapt-getinstallncurses-dev0

2.6.3内核配置

进入配置菜单后根据定制要求进行修改，下面以usbgadget模拟USBSrialDevice为

例：

进入配置菜单

->DeviceDrivers

->USBsupport

->USBGadgetSupport

->USBGadgetDrivers

•config-Linux/ara4.1.6KernelConfiguration

>DeviceDrivers>USBsupport>USBGadgetSupportqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq

USBGadgetSupport

Arrowkeysnavigatethemenu.<Enter>selectssubmenus---->(orempty

submenus------)・Highlightedlettersarehotkeys.Pressing<Y>

includes.<N>excludes.<M>modularizesfeatures.Press<Eso<Esoto

exit,<?>forHelp,</>forSearch.Legend:[*]built-in[]excluded

Iqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq

X----USBGadgetSupport

XDebuggingmessages(DEVELOPMENT)

XDebugginginformationfiles(DEVELOPMENT)

Debugging-informationfilesindebugfs(DEVELOPMENT)

x(2)MaximumVBUSPowerusage(2-500mA)

X⑵Numberofstoragepipelinebuffers

XUSBPeripheralController---->_______

XUSBIgetDrivers(5er~ia-CDCACMandCDCOBI

X

X

X

X

X

X

X

X

m

<Exit><Help><Save><Load>

图2-4USBGadgetDriverConfiguration

选择"USBGadgetDrivers(SerialGadget……)”为v*>,然后退出并保存配置。

2.6.4编译内核

请执行以下命令重新编译内核：

•makeam335x-som860e.dtbzlmage

执行完以上操作后，目录下生成新的内核映像arch/arm/boot/zlmaqe更新到ARM板

上。

2.6.5驱动测试

连接miniUSB端口和PC的USB插口，设备管理器中将提示发现GadgetSerialv2.4

硬件设备。安装驱动linux-cdc-acm.inf[Win7系统会自动搜索服务器中的驱动程序并自动

安装]。

linux-cdc-acm.inf取自内核源码：linux-am335x/Documentation/usb/linux-cdc-ac

m.inf

图2-5GadgetSerial驱动安装完成

PC上运行串口工具，选择连接对应的串口号（本机上为COM47）；ARM板上执行串

口测试程序，对应的串口为/dev/ttvGSO,即可看到双方收发的数据。

2.7驱动介绍

2.7.1BSP的所有驱动源码路径:

表2-3驱动路径

类别名称说明驱动源码路径

MMC/SDdrivers/mmc/omap_hsmmc.c

SPL

FATfs/

BootloaderMMC/SDdrivers/mmc/omap_hsmmc.c

u-bootFATfs/

NETdrivers/net/cpsw.c

支持ROM/CRAM/EXT4/

fs/

内核Linux-4.1FAT/NFS/JFFS2/UBIFS

等多种文件系统

Serial串口驱动drivers/tty/serial/8250/8250_omap.c

设备驱动

RTG硬件时钟驱动drivers/rtc/rtc-omap.c

10/100M/1000M以太网

NETdrivers/net/ethernet/ti/ti_cpsw.c

驱动

drivers/net/can/c_can/c_can_platform.

CANCAN总线驱动

c

SPISPI驱动drivers/spi/spi-omap2-mcspi.c

drivers/gpu/drm/tilcdc/tilcdc_drv.c

LCDTFTLCD驱动

drivers/video/ofdisplaytiming.c

TouchScreen4线触摸屏控制器驱动drivers/input/touchscreen/ti_tscadc.c

ADC4路普通ADC通道drivers/iio/adc/ti_am335x_adc.c

MMC/SDMMC/SD控制器驱动drivers/mmc/host/omap_hsmmc.c

USBUSB控制器驱动drivers/usb/musb/musb_am335x.c

Audio声卡驱动（支持录/放音）sound/soc/codecs/sgtl5000.c

KeypadGPIO键盘驱动drivers/input/keyboard/gpio_keys.c

LED用户LED灯驱动drivers/leds/leds-gpio.c

UVCCameraUSB摄像头驱动drivers/media/usb/uve

VGAVGA8000-A模块驱动drivers/video/of_display_timing.c

WIFIUSBWIFI模块驱动drivers/net/wireless/rt2x00

BluetoothUSB蓝牙模块驱动drivers/bluetooth/btusb.c

2.7.2SD/MMC

图2-6ModularstructureforSD/MMC

Linux下SD/MMC卡驱动主要分为SD/MMCcore>mmc_block>mmc_queueSD/MMC

driver四大部分：

1)SD/MMCcore实现SD/MMC卡操作中与结构无关的核心代码。

2)mmc_block实现SD/MMC卡作为块设备使用时的驱动结构。

3)mmc_queue实现请求队列的管理。

4)SD/MMCdriver实现具体的控制器驱动。

驱动参考文件：

Iinux-am335x/drivers/mmc/

Iinux-am335x/drivers/mmc/host/omap_hsmmc.c

2.7.3LCDC

AM335x下的LCD控制器（LCDC）是OMAP-L138SoC中LCDC的更新版本，与

OMAP-L138比较具有如下特点：

1）中断配置和状态寄存器是不同的

2）分辩率最高可支持2048*2048

3）每像素24位有源TFT光栅配置

因此LinuxLCD驱动可用于LCD_VERSION2代码下的改进。通过读PID寄存器可以

检测到LCDC版本的更新。

驱动参考文件：

Iinux-am335x/drivers/video/

Iinux-am335x/drivers/gpu/drm/tilcdc/tilcdcj）anel.c

Iinux-am335x/drivers/video/of_display_timing.c

2.7.4AudioIn/Out

图2・7ModularstructureforAudio

ASoC嵌入式音频系统基本分割以下三部分：

1)编解码器驱动：编解码器驱动是一个平台无关，包括audiocontrols,audiointerface

capabilities,codecdapmdefinitionandcodecIOfunctions；

2)平台驱动:平台驱动包括平台相关的audiodmaengineandaudiointerfacedrivers

(e.g.I2S,AC97,PCM)；

3)Machine驱动：Machine驱动管理任何machine相关的controlsandaudioevents

i.e.turningonanampatstartofplayback;

驱动参考文件：

Iinux-am335x/sound/soc/

Iinux-am335x/sound/soc/davinci/davinci-evm.c

Iinux-am335x/sound/soc/codecs/sgtl5000.c

2.8驱动开发

2.8.1GPIO_keys驱动

1）设备定义

Iinux-am335x/arch/arm/boot/dts/am335x-som860e.dts

配置gpio0.20为“menu”键，返回键值"KEY_F1",低电平触发；gpio2.1为“back”键,

返回键值"KEY_ESC”，低电平触发。

gpio_keys{

compatible="gpio-keys";

pinctrl-names="default";

pinctrl-0=<&buttonjDins>;

key@0{

label="MENU”；

linux.code=<KEY_F1>;

gpios=<&gpioO20GPIO_ACTIVE_LOW>;

gpio-key,wakeup;

}；

key@1{

label="BACK";

linux.code=<KEY_ESC>;

gpios=<&gpio21GPIO_ACTIVE_LOW>;

gpio-key,wakeup;

)；

2)GPIOpinmux配置

在文件Iinux-am335x/arch/arm/boot/dts/am335x-som860e.dts

下配置GPIO0.20和GPIO2.1为MODE7(gpio模式)、AM33XX_PIN_INPUT(配置输

入)

button_pins:pinmux_button_pins{

pinctrl-single.pins=<

0x1B4(PIN」NPUT_PULLUP|MUX_MODE7)/*xdma_eventjntr1.gpi

o0_207

0x08C(PIN」NPUT_PULLUP|MUX_MODE7)「gpmc_clk.gpio2_1*/

);

3)驱动设计

Iinux-am335x/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c

a)调用platform_driver_registergpio_keys马区动

staticstructplatform_drivergpio_keys_device_driver={

.probe=gpio_keys_probe,

.remove=gpio_keys_remove,

.driver={

.name="gpio-keys",

.pm=&gpio_keys_pm_ops,

.of_match_table=gpio_keys_of_match,

)

)；

staticint_initgpio_keys_init(void)

(

returnplatform_driver_register(&gpio_keys_device_driver);

)

staticvoid_exitgpio_keys_exit(void)

(

platform_driver_unregister(&gpio_keys_device_driver);

)

latejnitcall(gpio_keys_init);

module_exit(gpio_keys_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("PhilBlundell<>");

MODULE_DESCRIPTION(',KeyboarddriverforGPIOsM);

MODULE_ALIAS("platform:gpio-keys");

b)调用input_register_device注册input驱动

staticint_devinitgpio_keys_probe(structplatform_device*pdev)

(

if(!pdata){

pdata=gpio_keys_get_devtree_pdata(dev);

if(IS_ERR(pdata))

returnPTR_ERR(pdata);

}

input=devm_input__allocate_device(dev);

for(i=0;i<pdata->nbuttons;i++){

conststructgpio_keys_button*button=&pdata->buttons[i];

structgpio_