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如何用RK3506核心板自研一款嵌入式工業(yè)網(wǎng)關?

飛凌嵌入式 ? 2025-03-19 16:32 ? 次閱讀
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本文內容來自微信公眾號【工程師進階筆記】,以工程師的第一視角分析了飛凌嵌入式OK3506J-S開發(fā)板的產(chǎn)品優(yōu)勢,感謝原作者溫老師的專業(yè)分享。

前兩周,有一位老朋友聯(lián)系我,他想找人開發(fā)一款數(shù)據(jù)采集器,用來采集工業(yè)現(xiàn)場的設備數(shù)據(jù),并且可以根據(jù)不同的業(yè)務場景,通過不同的接口把這些數(shù)據(jù)分發(fā)出去。

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我把他提的需求總結了一下,這款產(chǎn)品方案大概有以下功能接口,妥妥地一款工業(yè)網(wǎng)關,在網(wǎng)上也能找到很多類似的產(chǎn)品方案,為啥他不直接買來用?

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再跟朋友深入地聊了一下,他之所以聯(lián)系我,是因為看到我在公眾號介紹過一款由飛凌嵌入式推出的RK3506核心板,認為比較符合需求,再結合他現(xiàn)在創(chuàng)業(yè)所面臨的業(yè)務情況,所以才找我探討一下自研網(wǎng)關的可能性。

朋友還告訴我,因為近幾年的各種限制,很多客戶不太敢用進口芯片方案,特別是有些國央企,要求整套產(chǎn)品都必須用國產(chǎn)芯片方案。

需求弄清楚后,開干就完事兒!

我打算用RK3506這款芯片來進行開發(fā),但方案是否可行還不確定,如果馬上就開始設計原理圖和PCB,然后去打板做樣機,風險還是有點大。(容我想想)

于是,我聯(lián)系了飛凌嵌入式,申請了一塊FET3506J-S核心板和OK3506J-S開發(fā)板,打算再深入地預研評估一下所選的芯片方案是否可行。

簡單地描述一下飛凌嵌入式FET3506J-S核心板的參數(shù):搭載的CPU瑞芯微RK3506J(3*Cortex-A7+1*Cortex-M0),有256MB+256MB和512MB+8GB這兩種存儲配置可選,DC-5V供電,真工業(yè)級溫寬-40℃~+85℃。

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這款核心板的體積做得非常小,手動測量后的尺寸為:長44mm*寬35mm*高2.3mm,加上郵票孔的設計,可以很方便地嵌入到產(chǎn)品設計里面。我順便觀察了一下FET3506J-S核心板的關鍵芯片,都是國內的芯片品牌,妥妥地100%全國產(chǎn)。

wKgZO2fbjlaAEEMCAAP9eyhTkpk757.pngFET3506J-S 核心板尺寸

直接用開發(fā)板去驗證軟件方案可行性,是一種省時省力省成本的高效開發(fā)方式,根據(jù)朋友提出的工業(yè)網(wǎng)關需求,我打算先用飛凌嵌入式的OK3506J-S開發(fā)板去進行軟件方案評估。

wKgZPGfbjlaAZZ80AAQGEQeJ3gM562.pngOK3506J-S開發(fā)板資源圖

第一步,下載資料。其實OK3506J-S的參考手冊不用下載,官方把它的手冊資料都做成了在線文檔了。

wKgZO2fbjlaATQyNAAFmPru11Lk103.png開發(fā)板簡介

飛凌嵌入式OK3506J-S開發(fā)板運行的是Linux6.1.99操作系統(tǒng),我所關注的系統(tǒng)驅動程序都已經(jīng)有提供,比如:以太網(wǎng)、串口、LCD控制器、按鍵、LEDTF卡、USB等等。

wKgZPGfbjlaAKCX-AADK6dcHGFU561.pngLinux軟件資源介紹

在開發(fā)產(chǎn)品應用程序的時候,可以充分參考配套資料里面提供的命令行測試例程,這些例程都是通過命令行的方式啟動預置的應用,然后驅動底板上的硬件來實現(xiàn)常規(guī)的功能。

wKgZPGfbjlaAUWzdAAD8E8Hdw3o243.png命令行測試例程

跟瑞芯微其他高性能處理器相比,RK3506的定位是中低性能工業(yè)級處理器,所以它不支持Android或者OpenHarmony系統(tǒng),它支持Linux 6.1和Linux RT,可以滿足常規(guī)的工業(yè)應用場景。

硬件設計方面,我比較關注以太網(wǎng)和RS485通信,在配套資料里面提供了雙百兆以太網(wǎng)和隔離型RS485的參考設計,其他硬件也能找到相關的參考設計方案。(照抄就行?。?/p>

wKgZO2fbjlaABNmZAAE9z15wmBw782.png

配套的硬件資料里面,提供了OK3506J-S的底板原理圖和底板PCB設計文件,可以直接把原理圖庫和PCB封裝庫都導出來,在設計工業(yè)網(wǎng)關的時候就可以直接使用,就不用自己再重新畫封裝庫了。

wKgZO2fbjlaAJ3N5AACfRBQ3tvw68.jpeg底板硬件源文件

據(jù)我了解,F(xiàn)ET3506J-S工業(yè)核心板的兩種存儲配置在網(wǎng)上的含稅零售價分別是:256MB+256MB售價¥88,512MB+8GB售價¥128,并且提供10~15年供貨周期,成本和供貨周期均在可控范圍內。

整體評估下來,不管是軟件配套還是硬件性能,飛凌嵌入式FET3506J-S核心板是可以完全滿足工業(yè)網(wǎng)關的設計要求的。

接下來,我們就開始在RK3506開發(fā)板上驗證軟件方案,包括裁剪內核優(yōu)化系統(tǒng)啟動時間,移植Modbus-RTU/TCP相關庫,移植MQTT,編寫配置文件,編寫業(yè)務應用相關邏輯,等等。

同時也開始安排硬件工程師評估硬件方案,進行原理圖設計,PCB-Layout,在做出第一款工程樣機后,以便再繼續(xù)進行軟件應用驗證和各種可靠性測試。

wKgZPGfbjlaAdgnzAAO1Pgdk6kM24.jpegwKgZO2fbjlaAL7mAAAdWJJgJgLE999.pngwKgZPGfbjleAdEegAAiYBm2zdKw666.pngwKgZO2fbjleAAzZ9AAdmCuo-D4o757.png
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