“FS-MP1A硬件资源介绍”的版本间的差异
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2020年8月8日 (六) 15:57的最新版本
产品概述
产品特点
FS-MP1A开发板是基于ST(意法半导体)公司的STM32MP1系列微处理器而设计的开发板，该系列处理器提供了集成Arm® Cortex®-A7和 Cortex®-M4两种内核的异构架构，在实现高性能且灵活的多核架构以及图像处理能力基础上，还能保证低功耗的实时控制和高功能集成度。FS-MP1A开发板采用该系列中性能最强、资源最丰富的STM32MP157AAA3芯片，双核ARM Cortex-A7/@650MHz处理性能、3D GPU及 MIPI 接口是区别于该系列其它产品的主要性能差异，同时该系列处理器ST承诺稳定供货10年。
FS-MP1A开发板得益于STM32系列生态系统成熟且经过验证的软件、工具和技术支持。FS-MP1A开发板运行OpenSTLinux Distribution系统。OpenSTLinux Distribution被Linux社区审查并认可，并与OP-TEE安全操作系统预先集成。它包含在应用处理器核心上运行软件所需的所有必要构建模块。华清远见提供基于该操作系统的内核源码、外设驱动、用户手册、开发工具等相关资料与技术支持，为开发者提供全面稳定的设计参考和完善的软件开发指导，能够有效提高开发者的项目效率、缩短周期、优化设计、缩短产品的上市时间，提高产品竞争力。
产品特点
- 采用ST(意法半导体)全新的STM32MP157AAA3(LFBGA448-18*18)微处理器为主控平台，该平台具有先进灵活的架构，支持3D图形处理单元(3D GPU)。FS-MP1A开发板接口资源丰富，可全功能开发STM32MP157AAA3外设资源。
- 提供Arm®双核ARM Cortex A7/ 650MHz和 Cortex®-M4/ 209MHz两种内核的异构架构开发，在复杂的多任务处理与运算同时，兼顾硬实时性。
- STM32系列生态系统成熟，并具备经过验证的软件、工具和技术支持，使用户在该平台上能够提高开发效率，缩短上市时间 。
- STM32MP1微处理器系列芯片稳定供货周期长达10年，包含多种封装与型号。FS-MP1A开发板既可以作为开发平台进行学习，也可作为产品控制核心，免除因技术迭代更新，而造成技术过时或断货情况。
- FS-MP1A开发板提供完善的技术支持与服务，华清远见作为国内高端IT职业在线教育领导品牌，有能力提供相关线上与线下服务。
- FS-MP1A开发板作为一款工控平台，硬件设计之初考虑到电磁兼容性，可协助用户在静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌、传导骚扰、辐射发射、工频磁场等电磁兼容性测试项，解决EMI与EMS相关方面的困扰。我们具备相关测试认证整改经验，并已协助多个客户完成产品的相关国内外产品认证(GB 9706.1-2007、YY0505-2012、IEC60601-1-2:2014)。
- FS-MP1A开发板配件功能齐全，包含5寸MIPI电容屏、7寸RGB电容屏、300万摄像头、500万摄像头、SWD仿真器(调试Cortex-A7/Cortex-M4内核)、外设扩展板等多种配件，帮助用户快速实现平台开发与项目验证。
应用范围
本产品主要应用于特定的嵌入式设计来管理较高的处理负载和具有丰富人机界面（HMI）的复杂应用，以保持低功耗和实时性能。例如工业、消费、智能家居、医疗、保健等智能化产品方面需求。
硬件参数
硬件资源
FS-MP1A开发板将STM32MP157AAA3芯片资源最大化利用，硬件尺寸大小为105mm*75mm*19.5mm，主要硬件接口包含板载4GB eMMC，512MB DDR3, 1路10/100/1000 Mbps自适应以太网接口，4路USB HOST接口，1路Micro USB OTG接口，1个Micro SD卡槽接口，1路HDMI 1.4a接口，板载WiFi/蓝牙模组，1路四段耳机接口，1路RGB接口，1路MIPI-DSI接口，1路DVP摄像头接口，1路复位按键，1路中断唤醒按键，3路板载LED指示，1路SWD/JTAG调试端口，1路UART调试端口，1路34针扩展接口，FS-MP1A开发板资源齐全、大小适中、设计优良是产品开发的良好平台，其硬件与外设资源如下所示：
 开发板正面图 |
 开发板背面图 |
| 硬件资源 | 资源描述 |
|---|---|
| 电源输入 | DC：5V±0.5V/2.0A，2pin 2.54间距接线端子 |
| 主控芯片 | STM32MP157AAA3，LFBGA448 18x18, 448 balls pitch 0.8mm， 双核ARM Cortex A7/ 650MHz和 Cortex®-M4/ 209MHz内核的异构架构 |
| 内存规格 | 16bit DDR3L SDRAM，最高支持1GB |
| 存储容量 | 4GB eMMC Flash，8bit SDIO接口 |
| USB OTG | MiniUSB OTG接口，也可作为供电端口 |
| USB Host | 4路USB TypeA 接口 |
| HDMI接口 | 1路标准HDMI 1.4a接口，支持声音输出 |
| 网络接口 | I路10/100/1000 RJ45自适应以太网接口 |
| WiFi/蓝牙 | AP6236，支持WiFi 2.4G & Bluetooth 4.2 |
| 音频接口 | 3.5mm 4段音频接口，支持立体声和MIC |
| LCD接口 | 40pin 0.5mm FPC接口，24bit RGB LCD接口，支持触摸 |
| MIPI-DSI | 22pin 0.5mm FPC接口，2 lane MIPI输出，支持触摸 |
| MicroSD接口 | 4bit SDIO Micro SD Card接口 |
| 摄像头接口 | 24pin 0.5mm FPC接口，支持8位数据带宽 |
| 调试接口 | 2*5 10pin 2.0间距SWD/JTAG调试端口 |
| 调试串口 | 3pin 2.54间距接线端子，3.3V TTL电平 |
| 扩展接口 | 34针扩展接口，包含电源/CAN/UART/I2C/SPI/GPIO等功能 |
| RTC相关 | 备份电池座CR1220/CR1225，24MHz系统时钟，32.768k RTC时钟 |
| 其它配置 | 1路电源指示灯，3路用户自定义指示灯，1路系统复位按键，1路用户功能定义按键 |
| PCB工艺 | 6层板设计，沉金工艺，独立的完整接地层 |
机械参数
- PCB 尺寸： 105 mm x 75 x 1.6 mm
 FS-MP1A顶层尺寸图 (单位:mm） |
 FS-MP1A底层尺寸图 (单位:mm） |
接口功能介绍
电源输入
FS-MP1A开发板主电源通过J1端口（XH2.54-2P接插件）供给，输入范围4.8V~5.2V（超出该范围将导致主板工作异常或永久损坏，请特别注意该电源输入范围与正负极方向），推荐使用5V/2A直流电源适配器供电（若您的产品对EMC测试要求较高，在使用FS-MP1A开发板时，J1主电源端口具备一定的ESD防护功能，选择具有CE认证的电源适配器，对于EMC测试中CE、CS、EFT、Surge等测试项具有较好的改善作用），电路设计如下所示：
 J1端口电源输入原理图 |
 J1端口(绿框)电源输入引脚图 |
推荐采用J1端口作为主电源输入，该电源通过DC/DC为系统中的MPU、DDR、EMMC、外设等设备提供所需要的3.3V、1.2V、1.35V等各种电源。同时该电源通过开关电路，为USB、WIFI、LCD、DSI等高功耗设备提供主电源输入。
注意：USB OTG端口（J5端口USB_MINI口）也可作为电源输入接口，当采用PC机的USB端口供电时，需要考虑PC机USB端口电流限制（一般限制为500mA），该限制会造成大功率外设使用异常或造成主板异常。
功能按键
FS-MP1A开发板配置2路按键，1路为系统复位按键，用于MPU复位与外设复位；另外1路用户自定义功能按键，可用于系统从睡眠模式或待机模式唤醒。电路设计如下图所示：
 按键接口原理图 |
 按键(绿框)功能定义图 |
STM32MP1系列处理器内部复位电路配有施密特触发与滤波电路，通过外部阻容器件即可实现复位设计，无需额外的复位芯片。
Micro SD
FS-MP1A开发板配备1路4bit Micro SD卡接口，采用主处理器的SDMMC1控制器，该接口可用于扩展外部存储，同时也支持处理器从此接口启动（启动配置详见4.10 启动配置章节），用于更新eMMC程序，该接口具备一定的ESD防护功能，电路设计如下所示：
 Micro SD卡接口原理图 |
 Micro SD卡接口原理图开发板背面图 |
注意：Micro SD卡接口（绿框）实物图中的数字代表实际接口引脚号顺序。
调试串口
FS-MP1A开发板通过 J12端口（XH2.54-3P接插件）为用户提供1路调试串口，终端用于系统调试。该调试串口采用UART4控制器，端口兼容5V和3.3V电平。用户可选择USB转串口模块或FS-MP1A开发板仿真器用于该调试串口。
 调试串口原理图 |
 调试串口（绿框）实物图 |
注意：调试串口（绿框）实物图中的数字代表实际接口引脚号顺序，该调试端口具备一定ESD防护功能。
仿真接口
FS-MP1A开发板配有1路JTAG/SWD调试接口，可用于处理器Cortex-A7与Cortex-M4内核的裸机仿真调试，连接器采用2x5 Pin 1.27mm间距简易牛角插座，电路设计如下所示：
 仿真接口原理图 |
 仿真接口（绿框）实物图 |
注意：仿真接口（绿框）实物图中的数字代表实际接口引脚号顺序。
FS-MP1A开发板可选配仿真器模组用于系统的仿真与调试，该仿真器采用USB MINI接口，调试端口包含1路调试串口、1路间距1.27mm的JTAG/SWD仿真器接口、1路间距2.54mm的JTAG/SWD仿真器接口,如下图所示：
MIPI-DSI
FS-MP1A开发板配备1路MIPI-DSI接口，接口采用22Pin间距0.5mm的翻盖式FPC连接器，该接口支持2 Lane接口，预留I2C接口、PWM控制、中断检测等接口，用于触摸屏与背光亮度调节，电路设计如下所示：
 MIPI-DSI接口原理图 |
 MIPI-DSI接口（绿框）实物图 |
注意：MIPI-DSI接口（绿框）实物图中的数字代表实际接口引脚号顺序。
FS-MP1A开发板可选配5寸全贴合MIPI电容触摸屏，屏幕分辨率为480(RGB) x 854，支持5点触摸，支持背光可调，如下图所示：
DCMI接口
FS-MP1A开发板配备1路DCMI接口，接口采用24Pin间距0.5mm的翻盖式FPC连接器，提供8bit并行数据接口，板载24M有源时钟,提供1.5V与2.8V摄像头电源，电路设计如下所示：
 DCMI接口原理图 |
 DCMI接口（绿框）实物图 |
注意：MIPI-DSI接口（绿框）实物图中的数字代表实际接口引脚号顺序。 FS-MP1A开发板可选配5寸全贴合MIPI电容触摸屏，屏幕分辨率为480(RGB) x 854，支持5点触摸，支持背光可调，如下图所示：
预留接口
FS-MP1A开发板配备1路扩展接口，连接器采用2x17 Pin 2.0mm间距PHD2.0双排直针插座，该扩展接口包含I2C、SPI、SAI、Quad-SPI、TIM、CAN、UART、DFSDM、A/D等通用资源，用于外部设备互联控制，电路设计如下所示：
 扩展接口原理图 |
 扩展接口（绿框）实物图 |
FS-MP1A开发板可选配资源扩展板，该扩展板具有丰富的传感器、执行器件以及总线控制器件等，可用于STM32MP1系列处理器的学习研究，电路设计如下所示：
Wi-Fi/BLE模组
FS-MP1A开发板板载AP6236模块，该模块是正基推出的2.4G WiFi+ BT4.2模块，采用BCM43436B0方案, 主要应用于VoIP、互联网应用、手持设备等产品上。AP6236满足IEEE 802.11b/g/n等标准。在802.11.n标准下可实现72.2Mbps的传输速率，在802.11g标准下可实现54Mbps的传输速率，以及11Mbps的速率在802.11b标准下。 AP6236的功能特征：
- 符合802.11b/g/n标准；
- 蓝牙集成有一个1.5PA功放，并支持BLE；
- 可支持单天线进行BT/WLAN的接收；
- WLAN主设备接口：通过一个可达50MHz的SDIO2.0通讯；
- BT主设备接口：通过一个可达4Mbps的UART接口通讯；
- 集成有IEEE的WIFI+BT共存技术；
- ECI-加强WIFI+BT共存技术；
FS-MP1A开发板的AP6236模块采用外置天线，天线接口采用IPEX 1代（￠2镀金，3*3.1*1.25，0.5内芯）射频连接器，天线采用4dB全向PCB板天线，电路设计如下所示:
 WiFi/BLE接口（绿框）实物图 |
 WiFi/BLE模块天线 |
启动配置
STM32MP1系列MPU内部固化Boot ROM程序，支持配置处理器从不同的外设或者接口启动，处理器启动时会首先执行Boot ROM程序，该程序会检测BOOT[2:0]引脚电平，根据引脚电平配置为不同启动方式。BOOT[2:0]引脚内置下拉电阻，FS-MP1A开发板将BOOT[2:0]管脚串联一个3位拨码开关后，通过1k电阻连接到3.3V电源。电路设计如下所示：
 启动配置选择 |
 启动配置（绿框）电平 |
FS-MP1A开发板的启动配置拨码开关ON位置表示连接，拨码开关的1/2/3管脚位分别对应BOOT0/ BOOT1/ BOOT2。
LCD-TFT
FS-MP1A开发板配备1路RGB LCD接口，接口采用40Pin间距0.5mm的翻盖式FPC连接器，该接口具备以下特性：
- 最高支持WXGA (1366x768) @ 60fps。
- 支持2个显示层及可编程色彩，支持无内置RAM的显示器。
- 24 Bit RGB 接口，兼容 16 Bit/18bit。
- I2C 接口，用于电容触摸屏。
- PWM 输出，用于背光调节。
此接口兼容华清远见的7.0寸电容触摸屏模组。电路设计如下所示：
 RGB LCD接口原理图 |
 RGB LCD接口（绿框）实物图 |
 7寸RGB电容触摸显示屏 |
状态指示灯
FS-MP1A开发板提供3路状态指示灯以及1路电源指示灯。3路状态指示灯为用户自定义功能灯，连接到PZ5/PZ6/PZ7管脚，默认固件将D35指示灯定义为心跳灯，用户也可自行更改程序，改变其功能。电路设计如下所示：
 状态指示灯原理图 |
 电源指示灯原理图 |
 指示灯（绿框）实物图 |
HDMI接口
FS-MP1A开发板配备1路HDMI接口，STM32MP1系列MPU配有HDMI-CEC控制器，HDMI数据则需要通过并行RGB和I2S数据接口转换，转换芯片采用SII9022ACNU，该接口支持音频与图像传输，最大分辨率1366x768。
 HDMI接口原理图 |
 HDMI接口（绿框）实物图 |
音频接口
FS-MP1A开发板配备1路国际标准（CTIA）3.5mm四段音频耳机接口，可用于播放立体声音乐和录制音频文件。该接口音频编解码芯片采用CS42L51-CNZ，具有优秀的音频性能，功耗低，可为 16Ω立体声耳机提供充足的46 mW输出功率，带来优美的聆听体验，该芯片连接至处理器的SAI2控制器。电路设计如下所示：
 音频接口原理图 |
 音频接口（绿框）实物图 |
千兆以太网
FS-MP1A开发板配备1路千兆以太网接口，STM32MP1系列处理器内部集成10/100/1000Mbps以太网GMAC控制器，支持RGMII、GMII、MII、RMII，为实现以太网功能，需要在处理器外部连接PHY收发器。FS-MP1A开发板配备的千兆以太网接口，采用标准RJ45网口座(HY911130A),PHY收发器采用Realtek(瑞昱半导体)公司的RTL8211F-CG，通过 RGMII方式连接到了STM32MP1 处理器的GMAC控制器上。电路设计如下所示：
 以太网接口原理图 |
 以太网接口（绿框）实物图 |
USB HOST
STM32MP1系列处理器内部集成2路高速USB2.0控制器，分别为1路USB Host和1路USB OTG，FS-MP1A开发板将USB OTG通过mini USB座直接引出，可用于Device使用。另外1路USB Host通过USB HUB芯片（GL850G）扩展出4路USB HOST端口，端口采用USB TypeA双层连接器引出，可用于与外部USB设备通讯，电路设计如下所示：
 USB Host接口原理图 |
 USB Host（绿框）实物图 |
USB OTG
FS-MP1A开发板将USB OTG通过mini USB座直接引出，可用于Device使用。该端口可用于系统镜像升级，也可用于主板供电，需要注意当采用PC机的USB端口供电时，需要考虑PC机USB端口电流限制（一般限制为500mA），该限制会造成大功率外设使用异常或造成主板异常。电路设计如下所示：
  USB OTG接口原理图 |
 USB OTG（绿框）实物图 |
时钟与RTC
FS-MP1A开发板根据应用需求，包含24MHz有源CPU主时钟、32.768kHz CPU RTC无源时钟、25MHz PHY无源时钟、12MHz USB HUB无源时钟、26MHz WiFi/BLE无源时钟、24MHz DVP有源时钟。为了RTC外设掉电可以继续运行,必须给处理器VBAT引脚接上锂电池，FS-MP1A开发板配有CR1220-2电池座，用户可选择锂电池的型号为CR1220，用于FS-MP1A开发板断电后RTC外设供电使用。
电气参数
工作环境
| 名称 | 参数 | 规格 | 备注 | |||
| 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | |||
| 商业级 | 环境温度 | 0 | -- | +70 | ℃ | -- |
| 环境湿度 | 5 | -- | 95 | %RH | 无凝露 | |
端口电平
| 名称 | 参数 | 规格 | 备注 | |||
| 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | |||
| 高电平输入 | VIH | 2.3 | -- | 3.3 | V | -- |
| 低电平输入 | VIL | 0 | -- | 0.7 | V | -- |
| 高电平输出 | VOH | 3.1 | -- | -- | V | -- |
| 低电平输出 | VIL | -- | -- | 0.2 | V | -- |
电源范围
| 名称 | 参数 | 规格 | 备注 | |||
| 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | |||
| 供电电压 | VIN | 4.6 | 5.0 | 5.2 | V | -- |
| VBAT 电压 | VBAT | 2.3 | -- | 3.3 | V | -- |
| RTC 电流 | IBAT | -- | -- | 3.1 | uA | -- |
备注：推荐使用5V/2A直流电源适配器供电（若您的产品对EMC测试要求较高，在使用FS-MP1A开发板时，J1主电源端口具备一定的ESD防护功能，选择具有CE认证的电源适配器，对于EMC测试中CE、CS、EFT、Surge等测试项具有较好的改善作用）。
