艾睿基于TI AM625的HMI应用方案SEED-AM625 Pi

下一代人机交互界面（HMI）将带来与机器交互的全新方式，例如在嘈杂的工厂环境中通过手势识别来发出命令，或通过无线连接的手机或平板电脑来控制机器。将边缘 AI 功能添加到 HMI 应用（包括机器视觉、分析和预测性维护），有助于赋予 HMI 全新的意义，而不是仅限于实现人机交互的界面。

TI Sitara™ AM62系列处理器有至多四核 64 位 Arm®-Cortex®-A53 微处理器和一个 Arm Cortex-M4F MCU，能够以低功耗实现边缘器件的分析功能(挂起状态功耗低至 7mW 且无需特殊考虑散热设计)，支持工程师灵活地在尺寸受限的应用或工业环境中部署这些功能。

TI Sitara™ AM62系列处理器非常适合人机界面 (HMI)、工业计算机、边缘计算、零售自动化、驾驶员监控系统 (DMS/OMS)、远程信息处理控制单元 (TCU)、V2X/V2V 应用、汽车仪表、医疗设备、智能工厂等各类应用场景。

艾睿电子以TI AM625为主要硬件平台，以Raspberry Pi结构为参考，开发了适用于人机界面（HMI）和边缘计算（Edge AI）的微型电脑方案SEED-AM625 Pi（如下图）。

应用领域

主要应用于人机界面（HMI）、工业计算机、汽车仪表、工业HMI、智能工厂、远程控制等智能工控领域。

方案介绍

下面便是SEED-AM625 Pi的原理框图

方案配置说明

核心芯片

●   AM6254

存储设备

●   DDR4: 2GB

●   T-FLASH: 16GB

核心器件

●   TI (AM6254ATCGGAALW, TPS6521903RHBR)

●   TI (DP83867IRRGZ, LM61460AANQRJRRQ1)

●   TI (TLV75518PDQNR, TLV75510PDQNR)

●   TI (TLV320AIC3106IRGZT, DP83867IRRGZ)

●   MICRON (MT40A1G16KD-062E IT:E)

●   Lattice

●   Fn-Link (FG6222BSRC-03)

对外接口

●   HDMI：x 1                    

●   LED：x5

●   Button：x2

●   Ethernet：x2

●   CAN：x1

●   USB OTG：x2

●   Mipi CSI：x1

●   LVDS：x1

●   UART：x1

时钟说明

系统主时钟来自于外部25MHz有源晶振，经过TI自有的1：3的时钟buffer转换为3路时钟，分别供给两路PHY芯片及AM6254主芯片，主芯片通过片上PLL产生基础时钟供给芯片内部的不同子模块，另外12.288MHz晶振，为音频提供所用时钟。

电源说明

开发板通过J8提供5V@4A的电源，板上芯片LM61460将输入的5V电源转换为3.3V，用于PMIC及各接口的供电。板子上电后，电源指示灯常亮。

其中LM61460是一款高性能DC-DC同步降压芯片变换器，最高可输出高达6A的电流，为整板预留了足够的余量。另外该芯片开关频率在200KHz到2.2MHz范围内可调，方便避免电源噪声系统的干扰。

集成电源芯片TPS6521903是TI专为AM62X系列DSP配置的PMIC电源芯片。该器件包括三个同步降压直流/直流转换器和四个线性稳压器，其中Buck转换器能够为Buck1提供高达3.5 A的电流，为剩余的Buck分别提供2 A的电流，LDO线性稳压器2个提供400mA的电流，另外两个可提供300mA的电流。

电源的拓扑结构如下图所示：

拨码开关

拨码开关用来设置启动方式，SEED-AM62 Pi 支持以下几种启动方式：

●   MMC1-SD - BOOTMODE[9:3]=[101 1000]

●   Ethernet - BOOTMODE[9:3]=[101 0100]

●   USB0 - BOOTMODE[9:3]=[101 1010]

默认从SD卡启动，设置如下：

DDR4

板上的存储芯片是一片DDR4，工作电压1.2V，位宽16位，容量2GB。

T-FLASH

板上包含一个micro SD卡座连接到AM6254的SDIO3.0接口上。所有软件预先烧写到TF卡上，拨码开关设置为SD卡启动方式。

工作电平3.3V，容量16GB。

发光二极管

板子除了电源指示灯外还预留了5个LED指示灯，分别连接到主芯片的GPIO上，具体功能可由软件自定义。

MIPI-CSI 连接器

该连接器使用1mm引脚间距连接器，通过FPC座引出MIPI CSI信号数据接口，实现开发板和摄像头之间的信号及电源连接。

LVDS信号连接器

该连接器使用0.5mm引脚间距连接器将LVDS信号全部引出，双异步通道（8 data, 2clocks）支持1920×1200p60，最高支持2K分辨率，实现开发板和扩展的显示屏转接板之间的信号及电源连接。

HDMI接口

HDMI接口通过HDMI发射器引出，该发射器将主芯片的24bit并行RGB信号转换成HDMI信号，最高支持2K显示分辨率。

40Pin 扩展接口

该连接器采用2.54间距20X2插针引出了多个接口，例如I2C，SPI，PWM，CAN及通用GPIO接口供客户选择，所有接口均可配置。管脚具体定义参照下图：

WiFi & BT

采用Fn-Link的无线模块，该模块支持双频WiFi 11ac和BT 5.0，双发双收，WiFi通过SDIO3.0接口连接AM6254，BT通过带有流控的串口和主芯片通信。J1为WiFi天线接口，J2为WiFi和BT共用的天线接口。

其他接口

●   两路千兆网口，支持IEEE 802.3的标准协议

●   一路音频输入输出口，支持MIC输入的3.5mm标准耳机接口

●   两路UART接口，一路DSP调试接口，一路MCU调试接口

●   两路USB2.0接口，支持主从模式切换，可连接USB鼠标，键盘，U盘，USB摄像头等便携设备