嵌入式多核基础教学实验平台

1、产品简介

本平台搭载Cortex-A9/A53、Cortex-M3、STC8051多种核心微控制器。各核心微控制器通过CPU旋钮切换共享所有外设接口，外设包括流水灯、数码管、交通灯、步进电机、直流电机蜂鸣器、矩阵键盘、手势识别传感器、指纹识别传感器等模块。实现从8051单片机基础教学到gaojiCortexA系列操作系统、驱动开发及应用开发教学的进阶。平台根据各核心微控制器,依托标准嵌入式外设接口分别提供完善的教学资源,满足单片机、CortexM系列、CortexA系列嵌入式裸机教学，也可满足RTThread、Linux、Android等操作系统及应用开发相关教学

平台预留大量的扩展接口便于外设硬件的升级，能够满足嵌入式、移动互联网等学科的学习。平台提供完善的软件资源包、原理图、硬件设计说明资料，配套嵌入式裸机实验指导书、Linux系统开发实验指导书、Android系统开发实验指导书及相关教学PPT与视频资源。

2、平台特点

（1）多核驱动

平台配备了Cortex-A9/53、Cortex-M3和STC8051三大核心处理器，支持通过CPU切换旋钮一键切换主控核心

（2）磁吸模块化设计

平台Cortex-M3、STC8051核心版和四大采集控制模块均采用了磁吸模块化设计，预留关键IO接口插座，既可以吸附在本平台上使用，又可以拿下来独立使用

（3）双系统一键切换

平台搭载了Android和Linux双操作系统，支持一键切换重启操作系统，无需通过线刷、卡刷等方式重新烧录系统。

（3）丰富的板载外设资源

平台板载了LCD显示屏、LED交通灯、LED跑马灯、数码管、矩阵键盘、直流电机、步进电机、继电器、蜂鸣器等嵌⼊式对象单元

（5）一机多用性能

Cortex-M3、STC8051核心版预留无线传感模块接口，支持接⼊ZigBee、WiFi、BLE、LoRa等多种无线传感网络模块。两个核心板既可以作为嵌入式主控，又可作为物联网终端设备。

（6）开放接口支持

本平台大底板、核心控制板和采集控制模块均提供了大量的开放接口，支持接入传感类、控制类和通信类等多种器件，帮助师生进行创新教学与实验。

3、平台布局

平台总体分为左、右两侧布局，左侧下方为Cortex-M3、STC8051两大核心板，上方为四大采集控制端模块；右侧中间为Cortex-A系列核心板，上方为10.1寸高清电容触摸屏，下方为全功能键盘，以及WIFI蓝牙模块、千兆网卡等功能模块，具体布局图如下：

4、产品主要模块

（1）Cortex-A9核心板

Cortex-A9 四核 S5P4418处理器主频1.4GHz，搭载2GB RAM内存，16GB EMMC存储，搭载AXP228电源管理芯片，支持动态调频，超低功耗。拥有HDMI、MIPI接口、USBHost、USB OT、UART、I2C、SPI、PWM、ADC、JTAG等外设接口

（2）Cortex-M3核心模块

Cortex-M3核心模块采用STM32F103ZET6微处理器，预留无线模块接口，支持接入ZigBee、WiFi、BLE、LoRa等无线模块。板载1个USBType-C调试接口，1个CCDEBUG调试接口，1个12V电源输入接口，1个电源拨码开关，1个DEBUG切换开关，1个2位BOOT调试拨码开关。预留关键IO接口插座，支持独立使用。

（3）STC8051核心模块

8051核心模块采用STC32G12K128微处理器，预留无线模块接口，支持接入ZigBee、WiFi、BLE、LoRa等无线模块。板载3个功能按键（RST、POWER、DOWNLOAD），2个USBType-C调试接口，51MCU调试接口，12V电源输入接口，电源拨码开关，2个串口切换开关4组12V电源输出接口。预留关键IO接口插座，支持独立使用。

（4）采集控制端模块1

采集控制端模块2主要包含1602LCD显示屏，电流检测、电压检测、手势检测三大传感器。板载12V电源输出口，电源拨码开关。预留关键IO接口插座，支持独立使用。

（5）采集控制端模块2

采集控制端模块2主要包含8位8端式数码管、3*4LED交通灯、实时时钟、蜂鸣器四大控制模块。板载12V电源输出口，电源拨码开关。预留关键IO接口插座，支持独立使用。

（6）采集控制端模块3

采集控制端模块3主要包含直流电机、步进电机、继电器、指纹识别四大控制单元。板载12V电源输出口，电源拨码开关。预留关键IO接口插座，支持独立使用。

（7）采集控制端模块4

采集控制端模块4主要包含4*4矩阵键盘、LED灯、按键等控制单元。板载12V电源输出口，电源拨码开关。预留关键IO接口插座，支持独立使用。

（8）人机交互单元

屏幕：10.1英寸IPS液晶显示屏，16:10显示比例，300cd/m2亮度，600:1对比度，1280*800分辨率，支持5点触摸。

键盘：80键QWER带Fn全功能键盘

5、软件资源

嵌入式综接口Android演示程序是通过AndroidNDK开发来调用底层驱动，实现电流、电压、按键、开光、键盘、指纹等状态的采集，以及LED、蜂鸣器、直流电机、数码管、继电器、交通灯等硬件的控制。例如，点击蜂鸣器右边的开启按钮，可以听到实验箱上的蜂鸣器（3号位置）鸣叫，点击，关闭蜂鸣器，蜂鸣器停止鸣叫。

平台切换系统进入Linux系统后会默认启动一个QT程序，该程序是在QT中直接调用Linux内核驱动的方式来实现电流、电压、按键、开光、键盘、指纹等状态的采集，以及LED、蜂鸣器、直流电机、数码管、继电器、交通灯等硬件的控制。

6、配套课程资源

嵌入式综合教学实验平台光盘配套的4门课程的主要实验目录如下：