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prB-IMX8MP#

Embedded Vision 处理套件是一个开发套件,可以在视觉应用中灵活使用。

prB-IMX8MP

套件内容#

该套件包含以下组件:

  • Basler Embedded Vision 处理板
  • microSD 卡,带预安装系统软件
  • 电源:12 VDC @ 3 A,AC/DC 适配器

处理板#

通用规格#

prB-IMX8MP
SoC NXP i.MX 8M Plus
内存 8 GB
板载内存 64 GB
外部存储 microSD 卡槽
视频 HDMI2.0a,分辨率高达 1080p60
相机支持 daA2500-60mc、daA3840-30mc、daA2500-60mci、daA4200-30mci
音频 线路输入/麦克风输入
连接性 2x MIPI-CSI 2、2x USB 3.0、GigE、HDMI、GPIO、I2C、SPI、LVDS、UART、CAN、USB 2.0、M 2.0、蓝牙、Wi-Fi
电源要求 7 W(典型值)@ 12–24 VDC
尺寸 100 mm x 80 mm
重量 140 克,包括 2 个 BCON for MIPI 相机和散热器
符合标准 CE、FCC、RoHS、WEEE、REACH
操作系统 包括 Linux Yocto
Basler pylon API 和 Basler 相机驱动程序

环境要求#

描述 温度
工作期间的温度 0–50 °C (32–122 °F)
工作期间的湿度 5-90 %,相对湿度,无冷凝
存放温度 -50-80 °C (-58-176 °F)
存放湿度 5-95 %,相对湿度,无冷凝

应保证充分的空气流通,以在工作期间保持温度低于 50 °C。通常不需要使用其他冷却设备,但必要时应提供这些设备。

物理接口#

注意 – 在完成硬件安装之前通电可能会损坏相机和主板组件。

仅在完成所有嵌入式视觉系统组件的硬件安装后,才应该将电源连接到电源插座。

顶部#

顶部连接器

底部#

底部连接器

电源连接器 (1)#

连接器:Molex 1054301102 NanoFit 2 引脚

引脚 功能 位置(从正面看)
1 12–24 VDC
2 GND

该板可以用 12-24 VDC 供电。

板上的电源设计用于 35 W 的总功耗。

这些 35 W 通过板上使用的不同电压电平以及连接到板上的设备进行分配。

如果连接到板上的设备需要更多电源,则板上的电源可能不足。

请与 Basler 联系,检查您的特定设置是否可以使用内部电源进行操作。

GigE (2)#

连接器:RJ45,外壳带 LED

黄色 LED(右侧)指示活动。绿色 LED(左侧)指示 1000 Mbps 流量。

USB 3.0 (3)#

  • 2 x USB-A 3.0 堆叠

这些 USB 端口通过 USB 集线器连接到 SoM 的第二个 USB 端口。

HDMI (4)#

连接器:标准 HDMI 连接器 MVM-96 已解析
JDE:选择 Molex HDMI 2.1 连接器 (2086581081)

标准:HDMI 2.0a(如 NXP 参考手册中所述),1080p60

MIPI-DSI (5)#

连接器:TE 1-1734248-5

请勿热插拔!

  • 2 通道 MIPI DSI 显示端口
  • 1.0 毫米光栅
引脚号 功能
1 接地
2 数据通道 1 N
3 数据通道 1 P
4 接地
5 时钟 N
6 时钟 P
7 接地
8 数据通道 0 N
9 数据通道 0 P
10 接地
11 SCL
12 SDA
13 接地
14 +3.3 VDC
15 +3.3 VDC

触发器 (6)#

连接器:W2B,4 极,180,JST,1 毫米,SMT
JST;BM04B-SRSS-TBT(LF)(SN)

配对连接器:从 JST SH(压接式)或 SR/SZ(IDC 式)连接器系列中选择符合您要求的配对 4 引脚连接器。

请勿热插拔!

引脚号 功能 提示
1 1.8 VDC
2 触发相机 0 连接到 GPIO 71(可选:直接连接到相机 0)
3 触发相机 1 连接到 GPIO 65(可选:直接连接到相机 1)
4 接地

触发器输入可用于直接触发相机。

默认情况下,连接器不连接到触发器,但可以使用 GPIO。

它可以完全通过 GPIO 向相机进行软件驱动,也可以由软件处理传入的 GPIO 信号并使用它来触发。

下图显示了硬件中可用的基本触发选项。更多的选项(例如相机同步、停止同步)是在板上准备的,可根据相机的情况选择。

触发器配置选项

下图显示了触发器连接器周围的电阻器位置:ace

触发器电阻配置选项

下图显示了 BCON for MIPI 相机连接器的电阻器位置:ace

触发器 FH41 电阻配置选项

Basler 强烈建议使用光电耦合器将触发发生器与板隔离。因此,板在连接器上提供 1.8 VDC 和 GND。

这里的电源仅用于光电耦合器的次级侧。请勿在这里连接任何其他负载。

使用软件触发器触发相机#

如果安装了 R XXX 和/或 R XXX,则可以通过软件触发相机。

因此,您可以从命令行或程序代码中使用 /sys/class/gpio

有关 SysFS 与 GPIO 的用法,请参阅Linux SysFS GPIO 文档

echo 71 > /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio71/direction
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio71/value
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio71/value

echo 65 > /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio65/direction
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio65/value
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio65/value

JTAG (7)#

连接器:Samtec FTSH-105-01-L-DV-KP-TR 1.27 mm,2 行,10 位

JTAG 连接器

请勿热插拔!

启动头 (8)#

连接器:2.54 mm 2 引脚接头

请勿热插拔!

如果此接头因跳线短路,则板从 SD 卡启动。

如果此接头打开,则板从 eMMC 启动。

配对跳线随板的开发套件版本一起提供。

microSIM 卡插座 (9)#

此 microSIM 卡插座直接连接到 M.2 连接器,以便与相应的 M.2 模块一起使用。

SIM 卡垫编号 M.2 引脚
USIM_RESET 30
USIM_CLK 32
USIM_DATA 34
USIM_POWER 36

BCON for MIPI(10、11)#

→参阅 BCON for MIPI 接口说明

请勿热插拔!

MIPI 规范允许电缆长度达 300 毫米。由于板和相机上已经使用了一些长度,我们建议 BCON for MIPI 电缆的长度不超过 200 毫米。

如果您需要更长的连接,这可能适用于您的特定环境。我们建议将较长的连接连接到“CAM1”,因为它在 PCB 上的信号线较短。

USB-C 调试端口 (12)#

此 USB-C 连接器直接连接到 NXP SoC 的第一个 USB 端口。可以预见,它是一个调试端口。

它可以在开发和生产过程中用于更新目的 (uuu)。

无法通过此连接器为板供电。

音频(13、14)#

连接器:W2B,3 极,180°,JST,1 毫米,SMT
JST;BM03B-SRSS-TBT(LF)(SN)

配对连接器:从 JST SH(压接式)或 SR/SZ(IDC 式)连接器系列中选择符合您要求的配对 3 引脚连接器。

请勿热插拔!

模拟立体声线路输入和耳机输出可通过两个独立的 3 极 JST 1 毫米间距垂直连接器进行。

耳机输出 (13)

引脚号 功能
1
2
3 AGND

线路输入 (14)

引脚号 功能
1
2
3 AGND

FAN (15)#

连接器:W2B,3 极,180°,JST,1 毫米,SMT
JST;BM03B-SRSS-TBT(LF)(SN)

配对连接器:从 JST SH(压接式)或 SR/SZ(IDC 式)连接器系列中选择符合您要求的配对 3 引脚连接器。

请勿热插拔!

硬件配置选项:对于客户设计,可以选择设置 5 VDC 而不是 PWM 信号。

PWM 是 SoM 上的 GPIO4_IO30。

引脚号 功能
1 GND
2 PWM 5 VDC
3 Tacho 3.3 VDC

最大负载:5 VDC 和 0.25 A

I2C (I2C) (16)#

连接器:JST 4 极垂直 1 毫米
JST;BM04B-SRSS-TBT(LF)(SN)

配对连接器:从 JST SH(压接式)或 SR/SZ(IDC 式)连接器系列中选择符合您要求的配对 4 引脚连接器。

请勿热插拔!

此处的电源仅用于简单的 I2C 组件,不用作客户电路的电源。

引脚号 功能
1 3.3 VDC(最大 150 毫安)
2 SCL
3 SDA
4 接地

GPIO (17)#

连接器:JST 1 毫米,10 极垂直
JST;BM10B-SRSS-TBT(LF)(SN)

配对连接器:从 JST SH(压接式)或 SR/SZ(IDC 式)连接器系列中选择符合您要求的配对 10 引脚连接器。

电平:3.3 VDC

请勿热插拔!

由于无法估计此处的负载,因此此引脚上没有提供电源电压。在这里使用您自己的电源设计您的电路。

引脚号 功能 @SoM
1 输入 1 GPIO 102 - SAI1_RXD4
2 输入 2 GPIO 104 - SAI1_RXD6
3 输入 3 GPIO 109 - SAI1_TXD1
4 输入 4 GPIO 105 - SAI1_RXD7
5 GND
6 GND
7 输出 1 GPIO 123 - SAI2_MCLK
8 输出 2 GPIO 121 - SAI2_TXC
9 输出 3 GPIO 96 - SAI1_RXFFS
10 输出 4 GPIO 97 - SAI1_RXC
输入引脚的配置和使用#

有关 SysFS 与 GPIO 的用法,请参阅 Linux SysFS GPIO 文档

启用输入引脚:

echo 5 > /sys/class/gpio/export;
echo out > /sys/class/gpio/gpio5/direction;
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio5/value;

配置输入引脚:

echo 102 > /sys/class/gpio/export;
echo 104 > /sys/class/gpio/export;
echo 109 > /sys/class/gpio/export;
echo 105 > /sys/class/gpio/export;

配置输出引脚:

echo 123 > /sys/class/gpio/export;
echo 121 > /sys/class/gpio/export;
echo 96 > /sys/class/gpio/export;
echo 97 > /sys/class/gpio/export;

echo out > /sys/class/gpio/gpio123/direction;
echo out > /sys/class/gpio/gpio121/direction;
echo out > /sys/class/gpio/gpio96/direction;
echo out > /sys/class/gpio/gpio97/direction;
读取输入值:

输入 1:

cat /sys/class/gpio/gpio102/value;

输入 2:

cat /sys/class/gpio/gpio104/value;

输入 3:

cat /sys/class/gpio/gpio109/value;

输入 4:

cat /sys/class/gpio/gpio105/value;
输出引脚的使用#

设置输出值:

输出 1:

echo 0 > /sys/class/gpio/gpio123/value;
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio123/value;

输出 2:

echo 0 > /sys/class/gpio/gpio121/value;
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio121/value;

输出 3:

echo 0 > /sys/class/gpio/gpio96/value;
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio96/value;

输出 4:

echo 0 > /sys/class/gpio/gpio97/value;
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio97/value;
中断配置#

测试端口必须配置为输入

使用以下命令配置此端口的上升沿可以产生中断:

echo rising > /sys/class/gpio/gpio102/edge;
echo rising > /sys/class/gpio/gpio104/edge;
echo rising > /sys/class/gpio/gpio109/edge;
echo rising > /sys/class/gpio/gpio105/edge;

在低电平和高电平之间切换测试端口的信号,并验证是否识别出中断。

使用以下命令读取识别的中断:

cat /proc/interrupts

示例输出:

56: 15 0 0 0 gpio-mxc 4 Edge gpiolib

在此示例中,第 56 行显示,来自四个 CPU 之一的 15 个中断是从端口 4 识别的。

CAN-FD (18)#

连接器:W2B,3 极,180°,JST,1 毫米,SMT
JST;BM03B-SRSS-TBT(LF)(SN)

配对连接器:从 JST SH(压接式)或 SR/SZ(IDC 式)连接器系列中选择符合您要求的配对 3 引脚连接器。

请勿热插拔!

引脚号 功能
1 CAN-高
2 CAN-低
3 GND

默认情况下不安装终端。该设备提供了安装终端的可能性。

SPI (19)#

连接器:6 引脚 JST 垂直 1 毫米
JST;BM06B-SRSS-TBT(LF)(SN)

配对连接器:从 JST SH(压接式)或 SR/SZ(IDC 式)连接器系列中选择符合您要求的配对 6 引脚连接器。

请勿热插拔!

此 SPI 连接器使用来自 SoM 的 SPI 3 接口。ace

此处的电源仅用于简单的 SPI 组件,不用作客户电路的电源。

引脚号 功能
1 GND
2 SCKL
3 3.3 VDC
4 MISO
5 MOSI
6 SSO

UART/FTDI(20、21)#

连接器:6 引脚 JST 垂直 1 毫米
JST;BM06B-SRSS-TBT(LF)(SN)

配对连接器:从 JST SH(压接式)或 SR/SZ(IDC 式)连接器系列中选择符合您要求的配对 6 引脚连接器。

请勿热插拔!

  • 连接器 20(标记为“FTDI”)连接到 SoM 的 UART 3。
  • 连接器 21(标记为“UART”)连接到 SoM 的 UART 1。
引脚号 功能
1 GND
2 CTS
3 3.3 VDC
4 TXD
5 RXD
6 RTS

板载 USB 2.0 (22)#

连接器:W2B,5 极,180°,JST,2 毫米,SMT
JST;B5B-PH-SM4-TBT(LF)(SN)

配对连接器:从 JST SH(压接式)连接器系列中选择符合您要求的配对 5 引脚连接器。

引脚号 功能
1 5 VDC
2 DS-
3 DS+
4 GND
5 GND

此 USB 端口通过 USB 集线器连接到 SoM 的第二个 USB 端口。

microSD 卡槽 (23)#

这是一个标准的 microSD 卡槽。

实时时钟电池座 (24)#

可用于支持使用 CR3032 3 VDC 电池的实时时钟。

M.2 (25)#

连接器:M.2,带 B 槽

请勿热插拔!

此连接器经过配置和测试,可与以下设备一起使用:

  • 采用 PCIe 连接的 M.2 2242 SSD(不支持采用 SATA 连接的 SSD)
  • M.2 2242 / 3042 网卡,适用于 HSDPA/LTE/5G 等。

PCIe 通道:

  • NXP i.MX8 M Plus:支持一个通道
  • 其他 SoM 模块可能提供两条通道。请与 Basler 支持部门联系,获取更多信息。

状态 LED 指示灯#

  • 1 个单色 LED:指示 5 VDC(第一个电压,仅板载)
  • 1 个单色 LED:绿色开机指示灯(从 SoM 连接到 3.3 VDC)
  • 1 个双色 LED:可通过 GPIO 配置 2 色状态 LED(红/绿)
    该 LED 的位置使其能够与轻纤维或轻塑料的前板等相连接。

红色 LED 亮起:

echo 0 > /sys/class/leds/led_red/brightness

红色 LED 熄灭:

echo 1 > /sys/class/leds/led_red/brightness

绿色 LED亮起:

echo 0 > /sys/class/leds/led_green/brightness

绿色 LED 熄灭:

echo 1 > /sys/class/leds/led_green/brightness

硬件安装#

注意 – 在完成硬件安装之前通电可能会损坏相机和主板组件。

仅在完成所有嵌入式视觉系统组件的硬件安装后,才应该将电源连接到电源插座。

要安装并连接此套件中提供的组件:

  1. 将 microSD 卡插入板底部的 SD 卡槽中。
  2. 使用 0.2 米 FFC 线缆将相机连接到板上。要执行此操作:
    1. 打开 FFC 连接器上的黑色锁杆。
    2. 将线缆一端牢固地推入 FFC 连接器,使蓝色部分远离相机。请参见下图。
    3. 将锁杆推回其原始位置,重新锁定连接器。
  3. 将 0.2 米 FFC 线缆的另一端连接到板上的连接器。确保线缆的蓝色部分远离板。
  4. 将网络、显示和输入设备连接到板上。
  5. 将电源连接到板上。

信息

  • 设备默认使用 DHCP 检索 IP 连接。
  • 该设备通过主机名 imx8mp-visionbox 来标识自己。在正确设置的网络中,应该可以连接到设备,例如,使用 ssh root@imx8mp-visionbox.local

为 BCON for MIPI 相机访问配置设备树#

首次启动设备或刷新新的根文件系统时,您必须配置设备树。否则,pylon Viewer 中不会显示任何 MIPI 相机。

该板可与各种相机一起使用。对于 MIPI 相机,有两种基本模式可供选择:

  • 通过 NXP i.MX8 的 ISP,例如,用于 daA3840-30mc 相机模块
  • 通过 NXP i.MX8 的 ISI,例如,用于 daA2500-60mci 或 daA4200-30mci 相机模块

To configure the device tree:

  1. 打开 工具 menu and select the Device Tree Setup tool.
    打开设备树配置工具
  2. 对于默认设置,将所有条目设置为自动
  3. 启用所需的条目:
    • 为类型为 daA2500-60mci、daA4200-30mci 的单相机选择 ISI0
    • 为类型为 daA2500-60mci、daA4200-30mci 的第二个相机选择 ISI1
    • 为类型为 daA3840-30mc(分辨率高达 4K)的单相机选择 ISP0
    • 为类型为 daA3840-30mc(分辨率高达全高清)的双相机选择 ISP0_ISP1
    • 对于其他选项或相机,请与 Basler 支持部门联系。
  4. 保存设置并等待重启。
    重启后,相机会出现在 pylon Viewer 中。
    设置设备树配置

ISI0 和 ISP0 指的是标为“CAM 1”的 BCON for MIPI 连接器。

ISI1 和 ISP1 指的是标为“CAM 2”的 BCON for MIPI 连接器。

选择 ISP0_ISP1 选项时,相机将提供全高清图像。您将能够在 pylon Viewer 中为相机配置高达 4K 的分辨率,但图像将被放大。

对于 4K 操作,请选择单相机 ISP0 选项。对于使用 ISP 的双相机,NXP i.MX8 M Plus 不支持 4K。

采集第一张图像#

要采集第一批图像:

  1. 确保按照上节所述正确配置设备树。
  2. 从控制台启动 pylon Viewer。使用
    pylon Viewer 应用程序可以配置相机、采集和保存图像等。
  3. 在 pylon Viewer 中,打开相机设备。
  4. 单击连拍图标以开始图像采集。

有关 Basler pylon Camera Software Suite 及如何使用 SDK 开发视觉应用程序的信息,请访问 www.baslerweb.com/pylon

对于 USB 相机,需要在 Linux 中进行其他设置。请查看相应相机的文档。

软件安装#

此 Basler Embedded Vision 开发套件在 microSD 卡上预装了一个系统映像。

如果只想将新映像刷新到系统上:

  1. 请从产品页面下载相应的映像文件。
  2. 请遵循以下章节的说明:

如果想要从头开始构建新的 Yocto Linux 系统:

  1. 设置受支持的 Linux 构建环境。Basler 在 Ubuntu 20.04.2 LTS 上测试了这个版本。
  2. 请从产品页面下载 TAR 存档文件。
  3. Unpack the TAR archive: tar xfJ <FILENAME>.tar.xz
  4. 切换到解压 TAR 存档的目录。
  5. 查看 README.txt 文件,了解当前版本的具体构建说明,或者按照下面的标准程序进行。
  6. mkdir build
  7. cd build
  8. ../setup_yocto_build_directory.sh --machine imx8mp-visionbox --manifest customer-manifest.json
  9. . ./conf/setenv
  10. 遵循建议的 BitBake 命令。对于映像构建,可以选择以下选项:
    • 小映像:bitbake visionbox-fsl-image-gui
    • 预装了更多软件的大映像:bitbake visionbox-imx-image-full
    • 预装了更多软件的大映像:bitbake visionbox-imx-image-multimedia
    • (仅限 Basler:用于开发的映像)bitbake visionbox-image-dev

构建过程开始。这可能需要一个小时到一天以上,具体取决于您的系统。

信息

构建过程会访问多个外部服务器。如果其中一个服务器不可访问或 Yocto 依赖项导致错误,则构建会在一段时间后停止,Yocto 会报告一个错误,例如,它无法获取(“do_fetch”)资源。

在这种情况下,重复前面的 BitBake 命令,构建过程将继续。

Basler 强烈建议设置一个构建服务器以进行快速开发迭代。

当构建过程完成后,请按照下面的说明将映像刷新到 eMMC 或 microSD 卡上。

闪存到 eMMC#

要将构建的映像刷新到 eMMC 上:

  1. 切换到 deploy/images/imx8mp-visionbox 目录。
  2. 连接启动跳线和 USB-C 线缆。
  3. 取出 microSD 卡。
  4. 打开目标的电源并输入以下命令:
    ./uuu -b emmc_all imx-boot-imx8mp-var-dart-sd.bin-flash_evk visionbox-image-dev-imx8mp-var-dart.wic.bz2
    根据您的构建环境,可能必须将映像文件移动到其他位置。
    请注意,上面提到的 *.wic.bz2 文件只是一个链接,指向同一目录中带有日期代码扩展名的映像。
  5. 关闭目标的电源。
  6. 断开启动跳线和 USB-C 线缆。
  7. 打开目标的电源。

闪存到 microSD 卡#

要将构建的映像刷新到 microSD 卡上:

  1. 切换到 deploy/images/imx8mp-visionbox 目录。
  2. 连接启动跳线。
  3. 输入以下命令:
    bzip2 -d visionbox-image-imx8mp-var-dart.wic.bz2 | dd of=/dev/mmcblk0 bs=1M && sync
    或者,可以使用“Balena Etcher”工具来编写 *.wic.bz2 映像。
    根据您的构建环境,可能必须将映像文件移动到其他位置。
    请注意,上面提到的 *.wic.bz2 文件只是一个链接,指向同一目录中带有日期代码扩展名的映像。

故障排除#

正常运行时,LED 按如下所示指示系统状态:

  • 连接电源时,第一个绿色 LED 亮起。
  • 收到内部“电源良好”信号时,第二个绿色 LED 亮起。
  • 启动操作期间红色 LED 亮起。

如果第一个绿色 LED 没有亮起:检查电源 (12 VDC)。

如果第二个绿色 LED 没有亮起:检查 SoM 是否正确安装。如果必须重新安装 SoM,请先拔下电源。

如果红色 LED 没有亮起:如果从 microSD 卡启动,请检查启动跳线是否已设置好;如果不是从 microSD 卡启动,请取消设置。此外,从 microSD 卡启动时,请检查 SD 卡是否正确安装。

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