什么是Beaglebone黑色微控制器及其工作原理
德州仪器公司与Newark元件14和Digi-Key合作推出了一款名为Beagleboard的低功耗开源单板计算机。这是一个由一群工程师开发的教育委员会，他们拥有必要的软件和。。。
德州仪器公司与Newark元件14和Digi-Key合作推出了一款名为Beagleboard的低功耗开源单板计算机。它是一个由一群工程师开发的教育板，具有必要的软件和硬件功能，并使用Cadence或CAD进行原理图设计。它不需要任何软件模拟。他们制造了一些处理器，如Beagleboard rev.C、Beaglebone、Beaglebone Black微控制器、Beagleboard XM和Beagleboard-X15。本文对Beaglebone黑色微控制器并举例说明。
什么是Beaglebone黑色微控制器？
Beaglebone Black（BBB）就像一台电脑，它采用紧凑的封装，带有处理器、图形加速、内存和所有必要的IC，焊接成一块电路板。因此，它也被称为单板计算机。它使用了一种名为ARM Cortex-A8的强大处理器，具有1GHz AM335x。Beaglebone黑色微控制器如下图所示。
这款Beaglebone Black微控制器板将为显示器、以太网、鼠标和键盘提供所有必要的连接。这个处理器的引导是通过使用Linux操作系统来完成的。
该工具主要用于研究人员设计复杂的项目和有效地学习Linux操作系统。这款Beaglebone Black类似于Beaglebon，具有额外的功能。与Beaglebone相比，它的操作速度更快，并且被广泛使用。它用于机器人、物联网项目和开发级别的自动化。
按照步骤轻松快速地启动Beaglebone Black
- 首先，在迷你USB电缆的帮助下，打开Beaglebone Black电脑。然后它启动到Linux操作系统。这就是Linux发行版，Angstrom。
- 现在连接所有外围设备，如USB和显示器。
- 要将Beaglebone Black连接到web浏览器并通过计算机进行控制，需要安装驱动程序。
- 现在，Beaglebone Black已经准备好了Linux操作系统，用户可以在其中使用库函数和python编写和运行软件程序，而不受任何限制。它有助于管理和控制处理器的所有GPIO引脚。
引脚配置/引脚图
每个数字I/O引脚（包括GPIO引脚）都有8种不同的模式-比格犬黑模式0、模式1、模式2、模式3、模式4、模式5、模式6、模式7。它包含2个扩展头P9和P8，每个扩展头有46个引脚，可以提供3.3伏的I/O信号。
如果引脚上提供5伏电压，那么整个电路板就会损坏。beaglebone黑色微控制器引脚配置/引脚图如下图所示。两个扩展头P8和P9的beaglebone黑色微控制器引脚配置如下表所示。处理器上的PIN由PROC编号表示。
P8扩展收割台引脚配置
| 引脚编号 |
PROC编号 | 引脚名称 |
| 1和2 |
德国国防部 |
|
| 3. |
R9型 | 日期6 |
| 4. |
T9 | 日期7 |
| 5. | R8型 | 月1日_月2日 |
| 6. |
T8 | 月1日至月3日 |
| 7. | R7型 | GPIO_66型 |
| 8. |
T7型 | GPIO_67基因 |
| 9 | T6型 | GPIO_69型 |
| 10 |
U6型 | GPIO_68型 |
| 11 |
第12页 | GPIO_45基因 |
| 12 | 时间12 | GPIO_44基因 |
| 13 |
时间10 | EHRPWM2B型 |
| 14 |
时间11 | GPIO_26基因 |
| 15 | U13 | GPIO_47基因 |
| 16 |
第13版 | GPIO_46基因 |
| 17 |
U12个 | GPIO_27基因 |
| 18 | 第12版 | GPIO_65型 |
| 19 |
U10型 |
EHRPWM2A型 |
| 20 |
第9版 | 毫米c1_CMD |
| 21 | U9型 | 毫米c1_CLK |
| 22 |
第8版 | 月1日至月5日 |
| 23 |
U8型 | 月1日至月4日 |
| 24 | 第7版 | 月1日至日期1 |
| 25 |
U7型 |
月1日至日期 |
| 26 |
第7版 | GPIO_61型 |
| 27 | U5型 | LCD_VSYNC |
| 28 | 版本5 |
液晶显示器 |
| 29 |
R5型 | LCD_hs同步 |
| 30 | R6型 | LCD_AC_BIAS |
| 31 |
第4页 | LCD_数据14 |
| 32 |
时间5 | LCD_数据15 |
| 33 | 第3版 | LCD_数据13 |
| 34 | U4型 | LCD_数据11 |
| 35 | 第2版 | LCD_数据12 |
| 36 |
U3型 | LCD_数据10 |
| 37 |
U1型 | LCD_数据08 |
| 38 |
U2型 |
LCD_数据09 |
| 39 | T3 | LCD_数据06 |
| 40 | 第4页 | LCD_数据07 |
| 41 |
时间T1 |
LCD_数据04 |
| 42 | 时间T2 | LCD_数据05 |
| 43 |
R3 | LCD_数据02 |
| 44 |
R4型 | LCD_数据03 |
| 45 | 1号机组 | LCD_数据00 |
| 46 | 第2页 | LCD_数据01 |
eMMC内部存储器很少使用11-22等引脚，HDMI使用27-46的其他引脚。
P9延伸接头的引脚配置
| 引脚编号 |
PROC编号 | 引脚名称 |
| 1和2 |
德国国防部 | |
| 3和4 |
VDD_3V3版本 |
|
| 5和6 |
VDD_5伏 |
|
| 7和8 |
系统5V | |
| 9 |
PWR但是 |
|
| 10 | 第10页 | 系统重置 |
| 11 |
时间17 | UART4_RXD公司 |
| 12 | U18 | GPIO_60型 |
| 13 |
U17型 | UART4_TXD–或GPIO_31 |
| 14 |
U14型 | EHRPWM1A或GPIO_40 |
| 15 | 第13页 | GPIO_48基因 |
| 16 |
时间14 | EHRPWM1B或GPIO_51 |
| 17 | 第16页 | SPIO_CSO或GPIO_04 |
| 18 |
第16页 | SPIO_D1或GPIO_05 |
| 19 | 第17天 | I2C2_SCL公司 |
| 20 |
第18天 | I2C2_SDA公司 |
| 21 |
第17页 | SPIO_D0或GPIO_03 |
| 22 | 2017年 | SPIO_SCLK或GPIO_02 |
| 23 |
第14版 | GPIO_49基因 |
| 24 |
第15天 | UART1_TXD或GPIO_15 |
| 25 | 第14页 |
GPIO_117基因 |
| 26 |
第16天 | UART1_RXD或GPIO_14 |
| 27 | 第13条 | GPIO_125基因 |
| 28 |
第12条 | SPI1_CSO公司 |
| 29 | 第13页 | SPI1_多 |
| 30 |
第12天 | GPIO_122基因 |
| 31 | 第13页 | SPI1_SCLK语言 |
| 32 |
VDD_模数转换器 | |
| 33 |
C8 | AIN_4型 |
| 34 | GNDA_ADC公司 |
|
| 35 |
A8 | AIN六 |
| 36 | B8 | AIN五 |
| 37 |
B7 | AIN_2型 |
| 38 | A7 | AIN_3型 |
| 39 |
B6 | AIN_0 |
| 40 |
C7 | AIN_1型 |
| 41 | 第14天 | GPIO_20公司 |
| 42 |
MCASP0_AXR1型 | GPIO_07基因 |
| 43 |
第18页 | 德国国防部 |
| 44 | MCASP0_ackr公司 | 德国国防部 |
| 45 |
德国国防部 | |
| 46 | 德国国防部 |
为了在不使用任何额外CPU周期的情况下生成用于控制电机的信号，最多8个I/O引脚配置有脉宽调制器（PWM）
在该P9扩展头中，引脚32至引脚40包含一个带8个通道的12位ADC（模数转换器）
它有2个I2C端口。其中一个端口用于读取EEPROM并执行数字I/O功能，而不会对该操作造成任何干扰。另一个I2C端口用于配置用户的需求。
为了快速转移数据，有两个SPI端口
Beaglebone黑色微控制器规格
这个Beaglebone黑色微控制器规格如下所示
- 处理器类型–Sitara AM3358BCZ100，具有1 GHz和2000 MIPS
- 图形引擎-20M多边形/S，SGX530 3D
- SDRAM内存大小–512 MB DDR3L，800 MHz
- 板载闪存-4 GB 8位嵌入式MMC
- PMIC–1个额外的LDO，TPS65217C PMIC调节器
- 调试支持-串行头，板载可选20针CTI
- 电源-迷你USB、USB或DC插孔；通过扩展集管的5伏外部直流电
- 印刷电路板–3.4英寸X 2.1英寸；6层
- 指示灯类型–1个电源、2个以太网、4个LED，可由用户控制
- HS USB 2.0主机端口-可访问USB1，A型插座，500 mA LS/FS/HS
- 串行端口–通过6针3.3伏TTL头进行UART0访问。填充的标头
- 以太网–10/100，RJ45
- 用户输入-电源按钮、重置按钮、引导按钮
- SD/MMC连接器–microSD，3.3伏
- 视频输出–16b HDMI，1280×1024（最大），1025×768，1280 x 720，1440×900，支持EDID
- HS USB 2.0客户端端口–通过miniUSB访问USB0，客户端模式
- 音频–立体声，通过HDMI接口
- 重量–39.68克（1.4盎司）
- 扩展连接器–5伏，3.3伏电源，VDD_ADC 1.8伏。
3.3伏所有I/O信号-GPIO（最大69伏）、McASP0、I2C、SPI1、LCD、GPMC、MMC1、MMC2、4个串行端口、4个定时器、7个AIN（最大1.8伏）、CAN0、XDMA中断、EHRPWM（0、2）、电源按钮、扩展板ID（最多4个堆叠）
电路图/如何使用
beaglebone black微控制器的主要特点是添加了不同的斗篷。斗篷只不过是插件，这些插件被添加到beaglebone black中以增加其功能。这些斗篷用于控制电机、摄像头、VGA、LCD和其他功能。
它用于运行和操作重型系统。由于Arduino在DIY项目期间不足以满足某些条件。考虑一个启动操作系统的例子。在启动操作系统时，需要运行繁重的软件，而Arduino需要更多的电源。在这种情况下，比格犬黑被用来进行那些功率较小的手术。
- 当任何项目需要连接大型硬件时，都会使用它。
- 它用于快速启动项目。
现在让我们了解一下电路图/如何在LED闪烁项目中使用beaglebone黑色微控制器。LED闪烁项目与beaglebone black接口的电路图如下图所示。
使用beaglebone黑色微控制器的LED闪烁项目所需的组件为
- 两个330欧姆电阻器
- 两个LED
- 一个Beaglebone黑色微控制器
- 用于连接的挡板
- 连接电线。
将beaglebone black的VCC和接地引脚连接到面包板上。P9收割台3.3伏的电源引脚3和P8收割台引脚2的接地引脚连接如上所示。两个LED的正极和负极引线分别连接到330欧姆电阻器和接地。
两个电阻器的另一端连接到P8收割台的引脚8和引脚9。电源通过USB电缆与PC相连，提供给beaglebone black。现在，LED闪烁电路已准备就绪。
下面给出了运行此项目所需的代码。
将Adafruit_BBIO.GPIO导入为GPIO[GPIO库是从Adafruit beaglebone black导入的]
LED1=“P8_8”[P8收割台的引脚8分配有LED1]
LED2=“P8_9”[P8头的引脚9分配有LED1]
GPIO。SETUP（LED1，GPIO.OUT）[LED1配置为输出]
GPIO。SETUP（LED2.GPIO.OUT）[LED2配置为输出]
从时间重要的睡眠
对于范围（0，5）中的i：
GPIO。输出（LED1，GPIO.HIGH）[打开LED1]
GPIO。输出（LED2，GPIO.HIGH）[打开LED2]
睡眠（1）
GPIO。OUTPUT（LED1，GPIO.LOW）[关闭LED1]
GPIO。输出（LED2，GPIO.LOW）[关闭LED2]
GPIO。清理（）
[/限制
从上面的电路图中，我们可以观察到两个LED连接到BBB的GPIO引脚。当它处于运行阶段时，LED每秒钟都会打开和关闭一次。在执行该操作5次之后，可以清楚地配置引脚的状态。
Beaglebone微控制器在哪里使用/应用
让我们知道beaglebone黑色微控制器在哪里使用/应用。
- 电机控制器
- 机器人学
- 它可以在各种物联网项目中作为服务器工作
- 借助显示斗篷监控单元
- AWS公司
- 在几个与蓝牙连接相关的项目中。
- 供小型网络项目的开发人员用于设计和测试
- 在几个工业系统中用作信号控制单元。
替代Beaglebone黑色微控制器
Beagleboard–XM、Beaglebone、Beaglebone-X15、Pocket Beagle、Aurdino Yun、ARM LPC 2129、Intel Edison、Beaglebore green、Raspberry Pi是Beaglebone-Black微控制器的替代品。
因此，这一切都是关于Beaglebone Black微控制器数据表的概述——定义、引脚配置/引脚图、电路图/如何使用技术规范、在哪里使用/应用。beaglebone黑色微控制器具有25个PRU I/O的低延迟。为了执行一些实时任务，他们使用了两个20 MHz的32位内置微控制器，称为可编程实时单元（PRU）。这里有一个问题要问你，“Beaglebone和Beaglebone-Black微控制器之间有什么区别？“
