Guide du brochage BeagleBone Black : Configurations, spécifications et applications pratiques

Les ordinateurs portables ont changé la donne dans la technologie. Tout comme un ordinateur portable, le brochage BeagleBone Black est loin d'être emballé avec un processeur puissant, de la mémoire et l'accélération graphique, le tout réduit en puces et soudé directement sur un circuit imprimé disponible.

En fait, une approche plus pratique pour maîtriser le plein potentiel du brochage BeagleBone Black, assurez-vous d'en acquérir un. De plus, cet article aidera à comprendre davantage les circuits imprimés BeagleBone Black.

Image d'un BeagleBone Black

Une description picturale du circuit BeagleBone.

Configuration des broches du BeagleBone Black

Arrangement et configuration du brochage BeagleBone Black

Il y a deux en-têtes d'extension dans le BeagleBone Black. Plus précisément, les en-têtes, à savoir l'en-tête P8 et l'en-tête P9, chaque en-tête ayant 46 broches et donnant un total de 3,3 V par en-tête.

Broches d'entrée d'alimentation : La carte de circuit BeagleBone Black a deux entrées supplémentaires, un port USB et une prise d'alimentation DC.

Sortie d'alimentation : Il y a aussi trois broches de sortie d'alimentation sur le BeagleBone, qui peuvent également aider à alimenter des dispositifs externes.

La broche 1 offre 3 Volts, et son énergie provient du régulateur à faible chute de tension (LDO), et elle pourrait même être utile pour des dispositifs avec un courant maximal de 250 mA. Il est également conseillé d'utiliser une source d'alimentation externe s'il y a une augmentation d'ampérage.

Le port d'alimentation 2 offre une sortie maximale de 5 volts, qui provient également sans délai de la broche d'alimentation du jack DC.

Voici la liste des broches selon la tension de sortie dans l'en-tête P9 :

• 3,3 V sont broche 4 et broche 3
• +5 V (VDD) sont broche 6 et broche 5
• +5 V (SYS) sont broche 8 et broche 7

Broches de masse (Ground) :

Le BeagleBone Black contient également plus de broches de masse pour faciliter le fonctionnement fluide des broches. Par la suite, certaines de ces broches ont une connexion interne avec différents périphériques tous connectés.

• Broches de masse numérique (DGND) P8 – Broche 46, 45, 44, 43, 2, 1.

• Broches de masse numérique (DGND) P9 – Broche 1, broche 2

Bouton d'alimentation : le bouton d'alimentation est utile car il permet l'allumage et l'arrêt de toute la carte de circuit.

• Bouton d'alimentation – Broche 9

Il permet un arrêt ordonné du dispositif via une impulsion externe en sauvegardant toutes les statistiques.

Bouton de réinitialisation : Cet outil a un bouton de réinitialisation externe qui redémarre la carte de circuit compétemment. Ainsi, l'en-tête P9 agit comme la réinitialisation. La broche est dans la liste ci-dessous :

• SYS_RESET – Broche 10

Broches Entrée/Sortie à Usage Général (GPIO)

Il y a près de 69 broches GPIO numériques dans le dispositif. Cependant, certaines d'entre elles peuvent également être utiles dans différentes fonctions prédéfinies. Par la suite, 3,3 V peut passer sur toutes les broches E/S. Toutes les broches E/S sur le BeagleBone Black sont dans la liste ci-dessous :

P8

P9

GPIO_30 – Broche 11 GPIO_60 – Broche 12 GPIO_31 – Broche 13 GPIO_40 – Broche 14 GPIO_48 – Broche 15 GPIO_51 – Broche 16 GPIO_4 – Broche 17 GPIO_5 – Broche 18 GPIO_13 – Broche 19 GPIO_12 – Broche 20 GPIO_3 – Broche 21 GPIO_2 – Broche 22 GPIO_49 – Broche 23 GPIO_15 – Broche 24 GPIO_117 – Broche 25 GPIO_14 – Broche 26 GPIO_125 – Broche 27 GPIO_123 – Broche 28 GPIO_111 – Broche 29 GPIO_112 – Broche 30 GPIO_110 – Broche 31 GPIO_20 – Broche 41 GPIO_7 – Broche 42

GPIO_38 – Broche 3 GPIO_39 – Broche 4 GPIO_34 – Broche 5 GPIO_35 – Broche 6 GPIO_66 – Broche 7 GPIO_67 – Broche 8 GPIO_69 – Broche 9 GPIO_68 – Broche 10 GPIO_45 – Broche 11 GPIO_44 – Broche 12 GPIO_23 – Broche 13 GPIO_26 – Broche 14 GPIO_47 – Broche 15 GPIO_46 – Broche 16 GPIO_27 – Broche 17 GPIO_65 – Broche 18 GPIO_22 – Broche 19 GPIO_63 – Broche 20 GPIO_62 – Broche 21 GPIO_37 – Broche 22 GPIO_36 – Broche 23 GPIO_33 – Broche 24 GPIO_32 – Broche 25 GPIO_61 – Broche 26 GPIO_86 – Broche 27 GPIO_88 – Broche 28 GPIO_87 – Broche 29 GPIO_10 – Broche 31 GPIO_11 – Broche 32 GPIO_9 – Broche 33 GPIO_81 – Broche 34 GPIO_8 – Broche 35 GPIO_80 – Broche 36 GPIO_78 – Broche 37 GPIO_79 – Broche 38 GPIO_76 – Broche 39 GPIO_77 – Broche 40 GPIO_74 – Broche 41 GPIO_75 – Broche 42 GPIO_72 – Broche 43 GPIO_73 – Broche 44 GPIO_70 – Broche 45 GPIO_71 – Broche 46

Communication UART BB

C'est la broche de communication série la plus célèbre pour la plupart des structures et gadgets. Par conséquent, dans ce type de communication, des broches séparées sont pour la transmission et la réception des données.

En-tête P8 :

UART5_TX – Broche 37

UART_RX – Broche 38

En-tête P9 :

UART1_TX – Broche 24

UART1_RX – Broche 26

UART2_TX – Broche 21

UART2_RX – Broche 22

UART4_TX – Broche 11

UART4_RX – Broche 13

Broches de communication Interface Série Périphérique (SPI)

Les broches de communication SPI dans le BeagleBone Black sont deux. Cependant, toutes ces interfaces série périphériques ont une broche d'en-tête esclave séparée. Par conséquent, en raison de plusieurs broches esclaves, chaque dispositif peut également communiquer avec deux types spéciaux de dispositifs de protocole d'interface série. Les deux broches de communication SPI sont dans l'en-tête d'extension P9 :

SPI0_CS0 – Broche 17

SPI0_D0 – Broche 21

SPI0_D1 – Broche 18

SPI0_SCLK – Broche 22

SPI1_CS0 – Broche 28

SPI1_D0 – Broche 29

SPI1_D1 – Broche 30

SPI1_SCLK – Broche 31

Canaux de communication I2C

La carte de circuit a deux canaux de communication I2C, qui sont tous dans l'en-tête d'extension P9 :

I2C1_SCL – broche 17

I2C1_SDA – broche 18

I2C2_SCL – broche 19

I2C2_SDA – broche 20

Canaux de modulation de largeur d'impulsion (PWM)

De plus, le BeagleBone Black produit une impulsion de sortie rectangulaire pour faire fonctionner des moteurs et d'autres gadgets capables. Il inclut également de nombreuses broches de modulation de largeur d'impulsion qui génèrent le signal de sortie en utilisant des minuteurs et un prédiviseur.

Port Série Audio Multi-canal (MCASP)

C'est aussi pour les programmes de port série avec plusieurs canaux. Il utilise l'horloge, les données et les broches de synchronisation de trame qui sont toutes sur leur propre. Dans BeagleBone, les broches MCASP se trouvent dans P9, à savoir :

MCASP0_FSX (Synchronisation de trame) – broche 29

MCASP0_ACLKX (Synchronisation d'horloge) – broche 25

MCASP0_AHCLKX (Sortie de données) – broche 31

MCASP0_AXR2 (Entrée de données) – broche 28

Broches Contrôleur Multimédia (MMC)

Le contrôleur multimédia embarqué de 2 Go sur le BeagleBone Black permet au dispositif de fonctionner sur son eMMC interne plutôt que sur une carte SD. Donc, le MMC1 est une méthode de démarrage standard qui se connecte directement au port du processeur. Cependant, comme le contrôleur multimédia interne est 8 bits et permet des types spécifiés de broches à fonctionner, cela rend également le mode par défaut inutilisable dans le cas d'une carte mémoire. Les broches MMC1 se trouvent également dans l'en-tête P8 :

MMC1_CMD – Broche 20

MMC1_CLK – Broche 21

MMC1_DAT0 – Broche 25

MMC1_DAT1 – Broche 24

MMC1_DAT2 – Broche 5

MMC1_DAT3 – Broche 6

MMC1_DAT4 – Broche 23

MMC1_DAT5 – Broche 22

MMC1_DAT6 – Broche 3

MMC1_DAT7 – Broche 4

Canaux Convertisseur Analogique-Numérique

Le BeagleBone convertit instantanément les signaux analogiques en symboles numériques. Il dispose de sept canaux Analogique-Numérique (A/D), utilisant le même convertisseur Analogique-Numérique (ADC) 12 bits. Il nécessite une activation d'abord via la fourniture d'une alimentation de 1,8 V via les broches d'alimentation ADC. Les broches ADC et d'alimentation se trouvent dans l'en-tête d'extension P9.

AIN0 – broche 39

AIN1 – broche 40

AIN2 – broche 37

AIN3 – broche 38

AIN4 – broche 33

AIN5 – broche 36

AIN6 – broche 35

VDD_ADC – broche 32

GND_ADC – broche 34

Broches du module minuteurs BeagleBone

Dans les BeagleBone Blacks, quatre broches de minuteur internes utilisées avec les ports d'entrée d'impulsion externes sont dans l'en-tête P8.

TIMER1 – Broche 10

TIMER2 – Broche 9

TIMER4 – Broche 7

TIMER7 – Broche 8

Spécifications techniques du BeagleBone Black

Une image des spécifications techniques du BeagleBone Black

• Mémoire SDRAM – 512 Mo DDR3L 800 MHz
• Moteur graphique – SGX530 3D 20 M polygones
• Flash embarqué – 4 Go eMMC 8 bits embarqué
• Source d'alimentation – 5 V DC Externe via en-tête d'extension <6 couches>
• -mini USB
• Vidéo - 16b HDMI 1280 x 1024 MAX
• Audio – HDMI

Différence entre BeagleBone Black et BeagleBone

• Processeur : Vous pouvez aussi considérer le processeur comme le « cerveau » de votre BeagleBone. Bien que les deux processeurs fonctionnent comme le ARM Cortex-A8, le BeagleBone fonctionne avec une vitesse maximale de 720 MHz, tandis que le BeagleBone Black a une vitesse maximale de 1 GHz.

• RAM : Un authentique BeagleBone Black a 512 Mo de DDR3, tandis que le BeagleBone a 256 Mo de DDR2 (Double débit de données 2).

• Emplacement carte microSD : Le BeagleBone authentique a constamment besoin d'avoir une carte microSD à l'intérieur pour fonctionner. Habituellement, il vient avec une carte microSD par défaut de 4 Go, et le BeagleBone Black vient avec une mémoire intégrée et ne vient pas avec une carte microSD.

Diagramme de blocs et graphique 2D du BeagleBone Black

Un graphique 2D de la fonctionnalité du BeagleBone Black

Applications du BeagleBone Black

• Il est utile pour les développeurs pour tester et créer de petites applications réseau.
• La plupart des projets IoT ciblant des dispositifs commerciaux utilisent également le BeagleBone comme serveur.
• Dans certains équipements industriels, le BeagleBone Black peut ensuite devenir utile comme module de contrôle central.
• Le BeagleBone Black est également utile dans les applications qui veulent faire fonctionner des systèmes d'exploitation lourds avec peu de force. Donc, il est accessible et fait des opérations sérieuses avec peu d'énergie.
• Le BeagleBone Black est en effet utile quand vous avez besoin que votre tâche commence rapidement.
• Le BeagleBone Black LINX, en plus, prend beaucoup moins de temps pour démarrer et fonctionner. Il vient aussi avec une distribution LINUX préétablie qui économise pas mal de temps.

Résumé

En résumé, l'approche open source type Linux du BeagleBone a comblé le fossé entre les ordinateurs industriels et les contrôleurs de frontière de session (SBC). Par conséquent, le BeagleBone a facilité l'exploration accrue de l'intelligence artificielle dans de nombreux aspects de la vie. Tout en ayant des outils de pré-installation assez simples. Pour plus d'informations sur le BeagleBone Black LINX, n'hésitez pas à nous contacter.