M105x系列跨界硬件核心板嵌入式開發(fā)

作為成千上萬的智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的核心，嵌入式處理器的獨特之處在于其對功能和性能的精確定制。單一的嵌入式處理器與千變?nèi)f化的物聯(lián)網(wǎng)需求之間存在的差距正在不斷增大，需要不同的處理器來為應用提供不同的功耗需求、不同的可擴展性，不同的計算性能、不同的安全性，來應對產(chǎn)品的不同用戶體驗。

為滿足這一需求，致遠電子憑借數(shù)十年來為工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)市場提供MCU和應用處理器的領導經(jīng)驗，研發(fā)出了全新的一系列無線核心板，來滿足產(chǎn)品設計師自由選擇最能為其設計帶來創(chuàng)新的方案，而不讓硬件的選擇限制了其最終設計中可能實現(xiàn)的創(chuàng)新。

2.1 M105x無線核心板(M7核)

2.1.1 概述

在當今更智能的互聯(lián)世界的技術創(chuàng)新發(fā)展趨勢下，智能硬件已經(jīng)不再受限于MCU和應用處理器、有線控制與無線通訊之間的選擇。嵌入式產(chǎn)品設計師更希望能自由選擇最能為其設計帶來創(chuàng)新的方案，而不是讓硬件的選擇限制了其最終設計中可能實現(xiàn)的創(chuàng)新。

他們需要采用一類新的跨界嵌入式硬件來打破技術鴻溝，這些跨界嵌入式硬件主要面向智能硬件、工業(yè)4.0和不斷發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)應用，能夠為設計提供應用處理器的高性能處理能力、豐富的功能外設以及多樣化的入網(wǎng)接口方式，同時兼具MCU的易用性、低功耗、實時運行以及低中斷延遲特性。

M105x系列無線核心板又叫M105x系列跨界硬件核心板，采用NXP 的Cortex-M7 內(nèi)核的RT105x 跨界嵌入式處理器，主頻最高可達528MHz，集成了SDRAM、NandFlash、SPI Flash、硬件看門狗，除了保留傳統(tǒng)的UART、I2C、SPI、CAN、Ethernet、USB和SDIO等通訊接口的之外，還額外集成了Wi-Fi、Zigbee、LoRa、NFC等無線通訊模塊，實現(xiàn)處理器性能、控制與通訊、有線與無線的嵌入式硬件跨界。

M105x跨界硬件核心板不僅硬件上跨界，它還提供嵌入式解決方案關鍵可用性特性：易用性、低成本、實時軟件和工具鏈的兼容性。M105x跨界硬件核心板提供全新的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)AWorks IoT OS，旨在讓開發(fā)者能夠輕松使用這些新型跨界硬件，而無需投入大量精力來開發(fā)新軟件實現(xiàn)工具或?qū)W習更高級別的操作系統(tǒng)。

完整的軟硬件架構使開發(fā)者只需專注于開發(fā)產(chǎn)品的應用程序，極大地提高智能硬件產(chǎn)品應用開發(fā)效率，大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，使產(chǎn)品能夠更快的投入市場。AWorks IoT OS制定了統(tǒng)一的接口規(guī)范，對各種微處理器內(nèi)置的功能部件與外圍器件進行了高度的抽象，以高度復用的軟件設計原則和只針對接口編程的思想為前提，則應用軟件均可以實現(xiàn)“一次編程，終生使用和跨平臺”。

M105x核心板可以在工業(yè)溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，能夠滿足各種條件苛刻的工業(yè)應用，比如：工業(yè)控制、現(xiàn)場通信、數(shù)據(jù)采集等領域。如圖2.1（a）所示為核心板的產(chǎn)品示意圖，其評估板詳見圖2.1（b）。

圖2.1M7核心板(M1052-W16F128AWI-T）及評估板（M105x-EV-Board）圖片（以實際產(chǎn)品為準）

2.1.2 產(chǎn)品特性

• CPU：NXP RT105x系列處理器；

• 運行頻率：最高可達528MHz；

• 板載16MB SDRAM；

• 板載128MB NandFlash或8MB SPI Flash；

• 內(nèi)置電源管理單元PMU；

• 板載AWorks系統(tǒng)；

• 內(nèi)置獨立硬件看門狗；

• 支持各種上云協(xié)議；

• 支持多種文件系統(tǒng)操作SD/MMC卡、U盤讀寫；

• 支持1路10M/100M以太網(wǎng)接口；

• 支持1路SD Card接口；

• 支持1路USB2.0 Host、1路USB2.0 OTG；

• 可選Wi-Fi、zigbee、LoRa或NFC功能的無線通信；

• 支持6路串口（含一路調(diào)試串口，串口功能有復用）；

• 支持2路CAN接口；

• 支持1路I2C和1路SPI接口；

• 支持JTAG調(diào)試接口；

• 采用6層板PCB工藝；

• 尺寸30mm×48mm；

• 工作電壓：+5V±2%。

2.1.3產(chǎn)品功能框圖

M105x系列無線核心板將i.MX RT105x系列處理器、SDRAM、NandFlash、SPI Flash、硬件看門狗、Wi-Fi / zigbee / LoRa / NFC等集成到一個30mm×48mm模組中，使其具備了無與倫比的性價比，其中M1052功能框圖詳見圖2.2。

圖2.2 M1052核心板功能框圖

2.1.4 產(chǎn)品選型

M105x系列無線核心板的具體參數(shù)詳見表2.1，用戶可以根據(jù)自己的項目技術需求選擇合適的核心板做二次開發(fā)。

表2.1 M105x系列無線核心板參數(shù)表

在列舉核心板型號時，為便于區(qū)分，將型號分為了3行進行展示。由此可見，型號的前綴均為M1052，后綴均為16F128AWI-T，中間用“-?”區(qū)分不同類型的核心板：

• -（不帶無線）

• -W（Wi-Fi）

• -Z（zigbee）

• -L（LoRa）

• -M（NFC）

表中共列舉了5個核心板產(chǎn)品，它們對應的完整型號分別為：M1052-16F128AWI-T、M1052-W16F128AWI-T 、M1052-Z16F128AWI-T、M1052-L16F128AWI-T、M1052-M16F128AWI-T。

2.1.5I/O信息

M105x系列無線核心板為了配合標準驅(qū)動軟件開發(fā)，產(chǎn)品的出廠固件為I/O設置了默認功能，如果需要更換管腳功能屬性，用戶可以參考手冊，認真了解驅(qū)動架構，并在提供的SDK開發(fā)包基礎上自行修改驅(qū)動，適配需要的功能。配置完成后，檢查每個管腳配置是否正確，避免驅(qū)動沖突。如圖2.3所示為核心板產(chǎn)品管腳排列示意圖。

圖2.3M105x系列連接器管腳排列

核心板采用了J1（A1 ~ A60）和J2（B2 ~ B80）兩個精密的板對板連接器將處理器的資源從背面引出。J1和J2兩個連接器對應引腳的出廠默認功能分別詳見詳見表2.2和表2.3。

表2.2 M105x無線核心板管腳定義(J1)

表2.3M105x無線核心板管腳定義(J2)