【正点原子FPGA连载】第二章实验平台简介

正点原子

1）实验平台：正点原子超越者FPGA开发板
2)  章节摘自【正点原子】超越者之FPGA开发指南
3）购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?&id=631660290421
4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boards/fpga/zdyz-chaoyuezhe.html
5）正点原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890
6）正点原子FPGA技术交流群：905624739

第二章实验平台简介

本章内容主要向大家简要介绍我们的实验平台：超越者FPGA开发板。通过本章的学习，你将对我们后面使用的实验平台有个快速的了解，为后面的学习做铺垫。
本章包括以下几个部分：
22.1 超越者FPGA开发板资源初探
2.2 超越者FPGA开发板资源说明

2.1超越者FPGA开发板资源初探
正点原子目前已经拥有多款 STM32、Linux以及FPGA开发板，这些开发板常年稳居淘宝销量冠军，累计出货超过10W套。接下来我们来介绍这款超越者FPGA开发板。
2.1.1超越者开发板资源
首先我们来看超越者FPGA开发板的资源图，如图 2.1.1所示。

图 2.1.1 超越者FPGA开发板资源图

从图 2.1.1可以看出，超越者FPGA开发板资源非常丰富，把FPGA芯片内部的资源发挥到了极致，同时扩充了丰富的接口和功能模块，整个开发板显得十分高端和大气。
开发板的外形尺寸为128.8mm*92.7mm，非常精致，板子的设计充分考虑了人性化设计，并结合正点原子多年的开发板设计经验，经过多次改进，最终确定了这样的设计。
正点原子超越者开发板资源如下：
主控芯片：Xilinx Spartan6系列XC6SLX16，封装：FTG256，速率等级：-2
晶振：50Mhz有源晶振
FLASH：采用Winbond公司的W25Q128 QSPI FLASH，容量：128Mbit（16M字节）
DDR3： NT5CB128M16CP-DI，容量：2Gbit（256M字节）
EEPROM芯片：AT24C64，容量：64Kbit（8K字节）
1个电源指示灯（蓝色）
4个状态指示灯（LED0~ LED3：红色）
1个程序下载完成指示灯（绿色）
1个ATK模块接口，支持正点原子蓝牙/GPS/MPU6050/RGB灯模块
1个标准的RGB888 TFT-LCD接口
1个OLED/摄像头模块接口
1个6位数码管
1个RS232/RS485选择接口
1个CAN选择接口
1路CAN接口
1路RS232接口（母头）
1路RS485接口
1路USB UART接口
1路HDMI接口
1路千兆以太网接口（RJ45）
1个有源蜂鸣器
1个红外接收头
1个TF卡接口（在板子背面）
1个JTAG调试下载口，10PIN接口
1组5V/3.3V电源扩展口，支持对外提供电源和外部输入电源
1个直流电源输入接口（输入电压范围：DC6~16V）
1个RTC后备电池座，并带电池
1个RTC实时数字时钟，采用PCF8563芯片
1个MIC（录音输入）
1路音频输入接口
1路耳机输出接口
1个小扬声器（在板子背面）
1个复位按键，可作为FPGA程序执行的复位信号
4个功能按键
1个电容触摸按键
1个电源开关，控制整个开发板的电源
两个20x2扩展口，共80个扩展IO口，每组包含1个3.3V和5V电源接口
超越者FPGA开发板的特点包括：
1)接口丰富。板子提供了丰富的标准外设接口，可以方便的进行各种外设的实验和开发。
2)设计灵活。我们采用合一板的形式，板上很多资源都可以灵活配置，以满足不同条件下的使用。其中芯片左下侧和左上侧各引出一排20x2扩展口，共80个扩展IO口。
3)资源充足。板载1颗DDR3内存芯片、 1路HDMI接口、1个RGB LCD接口、1路千兆以太网接口、1个USB串口接口、以及各种接口芯片，满足各种应用需求。
4)人性化设计，各个接口都有丝印标注，且用方框框出，使用起来一目了然；部分常用外设大丝印标出，方便查找；接口位置设计合理，方便顺手。资源搭配合理，物尽其用。
2.2超越者FPGA开发板资源说明
超越者FPGA开发板资源说明分为两个部分：硬件资源说明和软件资源说明。
2.2.1硬件资源说明
超越者FPGA开发板配备了丰富的硬件外设和提供了大量的扩展IO，如下图所示：

图 2.2.1 超越者FPGA开发板硬件资源框图

XC6SLX16 FPGA芯片包括4个IO Bank，IO Bank可以理解为是FPGA IO的一个部分，每个Bank的IO电压和特性是相同的，有些高速接口的IO只能接到同一个Bank IO上面，比如千兆网接口。
XC6SLX16 IO Bank包括Bank 0、Bank 1、Bank 2和Bank 3。我们分别为不同Bank的IO连接了不同的外设（摄像头接口连接到了两个BANK上），如图 2.2.1所示。
我们再来看下XC6SLX16-2FTG256 FPGA芯片的Bank在BGA芯片管脚上面的分布，如下图所示：

图 2.2.2 FPGA的Bank分布

下面我们分别给大家介绍下每个Bank的功能。
Bank 0：这个Bank是通用IO Bank，包括40个IO口，其中C4管脚是HSWAPEN脚，HSWAPEN管脚下拉到GND表示FPGA程序加载之前的所有IO状态是上拉状态，HSWAPEN管脚上拉表示FPGA程序加载之前的所有IO状态是下拉到GND状态，我们一般对HSWAPEN脚做接地处理。另外Bank0还有一些GCLK管脚，这些管脚会连到FPGA的内部时钟网络上面，可以作为FPGA的时钟输入管脚，当然也可以作为FPGA的普通IO管脚。
Bank 1：这个Bank是可以外接DDR3颗粒的，也可以作为通用IO Bank，包括54个IO口，这个Bank我们当做通用IO Bank使用。
Bank 2：这个Bank是通用IO Bank，包括38个IO口，这个Bank我们当做通用IO Bank使用。FPGA的上电启动模式（M0 M1，M0=0，M1= 1表示默认从QSPI FLASH启动）也是位于Bank 2，FPGA的QSPI FLASH也是位于Bank 2。
Bank 3：这个Bank是可以外接DDR3颗粒的，也可以作为通用IO Bank，包括54个IO口，这个Bank我们外接DDR3颗粒。
下面我们再来给大家介绍下FPGA的IO特性，如下图所示：

图 2.2.3 FPGA的IO特性

上图可以看出，FPGA的IO有圆圈，有方形等，每个图形厂家规定了代表不同的含义，下图为每个图形的详细解释。

图 2.2.4 FPGA的IO特性解释

下表列出了常用的IO特性说明，上面描述的图片素材都可以在官方UG385手册中找到。

表 2.2.1 FPGA常用IO特性说明

下面详细介绍超越者FPGA开发板的各个部分（图 2.1.1中的标注部分）的硬件资源，按逆时针的顺序依次介绍。
开发板外设简介：
1.ATK模块接口
超越者板载了一个正点原子通用模块接口（U4），目前可以支持正点原子开发的USB串口模块、GPS模块、蓝牙模块、MPU6050模块和全彩RGB灯模块等，直接插上对应的模块，就可以进行相关模块的开发。后续我们将开发更多兼容该接口的其他模块，实现更强大的扩展性能。
2.10-Pin JTAG接口
超越者板载1个10针JTAG调试下载口，通过他可以直接和FPGA下载器（调试器）连接，用于下载程序或者对程序进行在线调试。
3.FPGA主控芯片
超越者FPGA开发板主控芯片为XC6SLX16-2FTG256C，该芯片有14579个LC（逻辑单元），576Kbit BRAM，2个时钟管理单元（CMT），集成DDR3硬核，性价比非常高，在实际产品中应用非常广泛。
4.RGB TFT-LCD接口
超越者板载一个RGB LCD接口，可以连接各种分辨率的正点原子RGB LCD屏，采用的是RGB888格式，可显示1677万色，色彩显示丰富。并且该接口支持触摸的功能。
5.TF卡接口
这是开发板板载的一个标准TF卡接口（TF CARD），该接口在开发板的背面，采用Micro SD接口（即小卡接口），可以使用SPI/SDIO驱动方式，有了这个TF卡接口，就可以满足海量数据存储的需求。
6.DDR3 SDRAM
超越者FPGA开发板板载1片2Gbit DDR3内存，芯片型号为NT5CB128M16IP-DI，DDR3芯片本身支持的速率可以高达800Mhz，由于DDR3是双沿采样，该DDR3最大可以提供800M*16*2=25.6Gbps带宽。超越者板载的FPGA芯片，驱动DDR3芯片时钟频率可以达到312.5Mhz，因此实际带宽为312.5M*16*2=10Gbps。同样可以轻松应对各种大内存、高带宽场景需求，比如摄像头图像数据存储等。
7.1个下载完成指示灯
超越者板载1个下载完成指示灯（DONE）。程序下载完成后，该指示灯会变亮，变亮后程序才会开始正常运行。
8.OLED/摄像头模块接口
这是开发板板载的一个OLED/摄像头模块接口（P2），如果是OLED模块，靠左插即可（右边两个孔位悬空）。如果是摄像头模块（如ATK-OV5640、ATK-OV7725模块等），则刚好插满。通过这个接口，可以分别完成多个外部模块的相关实验。
9.六位数码管
超越者板载1个6位共阳极数码管（SEGLED），该数码管提供了一种最简单直观的显示，可以显示时间和日期等。
10.扩展接口（共两处）
超越者板载2组20x2扩展接口，其中芯片左下侧和左上侧各引出一排20x2扩展口，共80个扩展IO口，最多可以提供72个普通IO。扩展口每组各包含1个3.3V和5V电源接口，两个GND接口，支持直接连接正点原子的高速AD/DA、双目摄像头等模块。
11.有源蜂鸣器
超越者板载1个有源蜂鸣器（BEEP），可以实现简单的报警/闹铃。
12.CAN选择接口
这是一个CAN通信的选择接口（P3），在做CAN通信实验时，需要使用跳帽将引脚连接在一起，CTX接TX，CRX接RX，其中TX和RX是连接到FPGA芯片上的两个引脚。在未使用跳帽连接时，这两个引脚还可以当成扩展口来用。
13.CAN接口
这是开发板上用于CAN总线通信的接口，CAN接口通过2个端口和外部CAN总线连接，即CANH和CANL。这里提醒大家：CAN通信的时候，必须CANH接CANH，CANL接CANL，否则可能通信不正常！
14.RS485接口
超越者板载一个RS485接口，通过一个两PIN的端子和外部的485接口连接。通过这个接口，超越者可以连接带有RS485接口的开发板或者其他设备，实现RS485通信的功能。这里提醒大家，两个RS485接口进行通信的时候，必须A接A，B接B，否则会通信不正常！
15.1个FPGA复位按键
超越者板载一个复位按键（RESET），可以作为FPGA逻辑的复位信号，按键复位信号默认是高电平的，当复位按键按下之后为低电平。
16.4个LED
超越者板载四个LED灯（LED0~LED3）。四个LED灯对于一般的应用足够了，在调试代码的时候，使用LED来指示程序执行状态，是非常不错的一个辅助调试方法。
17.4个FPGA普通按键
超越者板载4个普通机械式按键（KEY0-KEY3）是直接连接在FPGA的IO引脚上，可以作为人机交互的输入信号。这四个按键信号默认是高电平的，当按键被按下后，按键信号变为低电平。
18.触摸按键
超越者板载1个电容触摸输入按键（TPAD），触摸方案采用AR101芯片，该芯片利用电容充放电原理，实现触摸按键检测的功能。当手指触摸TPAD按键时，触摸芯片输出高电平，松开为低电平。
19.红外接收头
这是开发板的红外接收头（U11），可以实现红外遥控功能，通过这个接收头，可以接收市面常见的各种遥控器的红外信号，大家甚至可以自己实现万能红外解码。当然，如果应用得当，该接收头也可以用来传输数据。
超越者FPGA开发板给大家配备了一个小巧的红外遥控器，该遥控器外观如所示：

图 2.2.5 红外遥控器

20.小喇叭
这是开发板自带的一个8Ω 2W的小喇叭（SPEAKER），安装在开发板的背面，可以用来播放音乐。该喇叭由WM8960直接驱动，最大输出功率可达0.9W。
21.耳机输出接口
这是开发板板载的音频输出接口（PHONE），该接口可以插入3.5mm的耳机。当WM8960播放音乐的时候，就可以通过在该接口插入耳机来欣赏音乐。
22.电池接口
超越者板载1个RTC实时时钟的供电接口（BAT1），可以保证在开发板断电时，实时时钟仍然能够继续工作，这样的话，配置的日期与时间不会因开发板的断电而恢复到默认值。
23.音频输入接口
这是开发板板载的音频输入接口（LINE_IN），该接口可以用来连接电脑或者手机的耳机输出接口。
24.MIC（麦克风）
这是开发板板载的录音输入口（MIC，即麦克风），该麦克风直接连接到WM8960的录音输入通道上，可以实现录音的功能。
25.电源指示灯
这是开发板板载的一颗蓝色的LED灯（PWR），用于指示电源状态。在电源开启的时候电源指示灯会处于点亮的状态，否则为熄灭的状态。通过这个LED，可以判断开发板的上电情况。
26.HDMI接口
超越者板载1个HDMI（High Definition Multimedia Interface，HDMI）接口，该接口可以连接到HDMI显示器上，从而显示出视频或者图片等。开发板没有板载HDMI的专用PHY芯片，HDMI的PHY编解码功能由FPGA的逻辑来模拟实现。
27.EEPROM (AT24C64)
超越者板载一个I2C接口的EEPROM芯片，容量为64Kbit，也就是8K字节。用于存储一些掉电不能丢失的重要数据，比如系统设置的一些参数等。有了这个就可以方便的实现掉电数据保存。
28.50Mhz晶振
超越者FPGA开发板板载一个50Mhz的有源晶振（XTAL）。该晶振输出的时钟是FPGA最原始的时钟，其它外设需要的各种频率的时钟都在此基础上使用CMT（时钟管理单元）进行倍频或分频。
29.USB UART串口
超越者板载一个USB转串口，之所以设计成USB形式的串口，是出于现在电脑上串口正在消失，尤其是笔记本，几乎清一色的没有串口。所以我们板载了USB串口可以方便大家进行USB串口通信的试验。同时这个USB接口还可以给开发板提供电源，但是其最大电流只有500mA，在连接大功耗的外设时（如RGB LCD液晶屏），可能会出现供电不足的情况，所以还是建议大家使用专门的电源适配器来为开发板供电。
30.5V/3.3V电源输入/输出
超越者板载1组5V/3.3V电源输入输出排针（2*3），该排针用于给外部提供5V的电源，也可以从外部接5V的电源给板子供电。同样大家在实验的时候可能经常会为没有5V电源而苦恼不已，正点原子充分考虑到了大家的需求，有了这组5V排针，你就可以很方便的拥有一个简单的5V电源（USB供电的时候，最大电流不能超过500mA，外部供电的时候，最大可达1000mA）。同样该排针上也引出了3.3V的电源，既可以为外部提供3.3V电源，可以从外部为开发板提供3.3V电源。
31.电源开关
这是开发板板载的电源开关（K1）。该开关用于控制整个开发板的供电，如果通过开关切断电源，则整个开发板都将断电，电源指示灯（PWR）会随着此开关的状态而亮灭。如果打开电源开关，电源指示灯（PWR）没有亮，需要马上断开开关，请检查是否是电源没有插好或者电源扩展口外扩时候是否存在电源短路或者电源地反接等情况。
32.DC6~16V电源输入
超越者板载1个外部电源输入口（DC_IN），采用标准的直流电源插座。开发板板载了DC-DC芯片（JW5060T），用于给开发板提供高效、稳定的5V电源。由于采用了DC-DC芯片，所以开发板的供电范围十分宽泛，大家可以很方便的找到合适的电源（只要输出范围在DC6~16V 的基本都可以）来给开发板供电。在耗电比较大的情况下，比如用到4.3寸屏/7寸屏/网口/高速AD-DA的时候，建议大家使用外部电源供电，可以提供足够的电流给开发板使用。
33.千兆以太网接口(RJ45)
超越者板载1路千兆的以太网接口，PHY芯片型号是RTL8211FD，支持10Mbps/100Mbps/1000Mbps的通信速率，板载的RJ45插座可以连接网线，实现全双工网络通信功能。
34.RS232接口（母头）
超越者板载一个RS232接口，通过一个标准的DB9母头和外部的串口连接。通过这个接口，超越者可以连接带有串口的电脑或者其他设备，实现串口通信的功能。
35.RS232/RS485选择接口
这是开发板板载的一个RS232模块/RS485模块选择接口（P1），通过该选择接口，我们可以选择FPGA的引脚连接在RS232模块还是连接在RS485模块接口上面，以实现不同的应用需求。
36.QSPI Flash
FLASH采用Winbond华邦公司的W25Q128 QSPI FLASH，容量为128Mbit（16MB字节）。这是开发板的Flash芯片，用于存储FPGA芯片的配置数据以及用户相关数据。
2.2.2软件资源说明
上面我们简单介绍了超越者FPGA开发板的硬件资源。接下来，我们将向大家简要介绍一下超越者FPGA开发板的软件资源。
超越者FPGA开发板Verilog提供的标准例程多达50个，超越者FPGA开发板Microblaze提供的标准例程多达9个。我们提供的这些例程，全部都是原创自主开发，注释非常详细、代码风格统一、难易程度由浅入深，非常适合初学者入门。而其他家开发板的例程，要么注释比较少，要么工程文件管理不统一，对初学者来说可能很难入门。
超越者FPGA开发板Verilog的例程列表如下表所示：
表 2.2.2 超越者FPGA开发板Verilog的例程

超越者FPGA开发板Microblaze的例程列表如下表所示：

表 2.2.3 超越者FPGA开发板Microblaze的例程

                 

从上表可以看出，超越者FPGA开发板的例程是非常丰富的，并且扩展了很多有价值的例程。各个例程的难度是循序渐进的，首先从最基础的LED灯闪烁实验开始，然后一步步深入，从简单到复杂，有利于大家的学习和掌握，所以，超越者FPGA开发板是非常适合初学者的。当然，对于想深入学习FPGA开发的朋友，超越者FPGA开发板也是一个绝佳的选择。
2.3超越者FPGA开发板丝印详解
在拿到超越者开发板后会发现板子上标注了很多的丝印，大家千万不要小看这些丝印，读懂丝印对我们熟悉和使用超越者开发板非常有帮助。超越者开发板的丝印可以分为四大类，分别是器件丝印、引脚丝印、功能丝印和Logo丝印。
首先我们先来了解一下器件丝印，器件丝印相当于每个元器件的身份证明，找到这个丝印就意味着找到了这个元器件。它最大的作用就是帮我们把原理图和开发板对应起来，比如我们现在要找C13、C14两个电容，开发板上那么多电阻电容，如果没有丝印你根本就不知道哪个才是你要找的，但是有了丝印和位图（位图指的是从PCB导出的元器件位置图）就能很容易定位到板子上的器件了，如下图所示：

图 2.3.1超越者高清图

说完了器件丝印我们再来看看引脚丝印，引脚丝印顾名思义主要是标注它对应FPGA的引脚，在超越者开发板上引脚丝印主要集中在两边的拓展口上，如下图所示：

图 2.3.2超越者拓展口引脚图

有了引脚丝印我们利用拓展口作一些其他实验的时候就不用再去翻找原理图查引脚了，可以直接按照丝印去分配引脚，非常的方便，并且拓展口还标明了3.3V电压、5.5V电压和GND引脚，方便测量调试。
接下来我们再来看看功能丝印，功能丝印对于有经验的工程师来说看起来特别方便，但是对于新手就可能不是那么友好了，为了方便大家能看懂板子上的功能丝印，下面我们来对板子上的功能丝印作一个说明。
先来看看最常用的摄像头接口，如下图所示：

图 2.3.3 摄像头接口

这里标的就是功能丝印，对于新手来说可能看不太懂，其实它对应的是摄像头模块的功能引脚，比如上图所示的PWON是摄像头的一个功能信号（例如休眠功能），PCLK是摄像头的像素时钟信号，D6、D4、D2、D0都是摄像头的数据引脚，SDA、SCL是摄像头配置引脚（主要使用IIC协议来配置摄像头寄存器），这个接口另一边还有数据引脚（D7、D5、D3、D1）、复位引脚（RST）、摄像头驱动时钟（XCLK是摄像头驱动时钟，我们没有用到，因为摄像头内部有晶振，可以不用外部提供驱动时钟）、行同步信号（HREF）、场同步信号（VSYNC），但是由于拍摄角度问题上图看不到另外一边的丝印，大家拿到板子可以自行观察。这些功能丝印刚好对应摄像头模块，如下图所示：

图 2.3.4摄像头模块

从上图中可以看到摄像头模块的引脚丝印与开发板刚好一一对应，这样我们在插入摄像头时就很方便不会插错。
看完摄像头模块的丝印我们再来看看板子上其他几个功能丝印，如下图所示：

图 2.3.5 ATK MODULE与串口通信

上图中可以看到是ATK MODULE接口和串口通信接口，ATK MODULE的丝印是比较好理解的分别是LED（LED灯）、KEY（按键）、RXD（数据接收）、TXD（数据发送）、GND（接地）、5V（5V电源），它的作用是用来连接正点原子推出的一些小模块。但是串口通信接口看起来就不是那么好理解了，比如COM2/RX、M11（RX）、485/RX这都代表着什么呢？其实这三个丝印的右边RX代表的是功能，在串口通信中表示接收数据，而丝印的左边代表的是接口，比如COM2/RX的COM2代表DB9接口，它的丝印是COM2，如下图所示：

图 2.3.6 DB9接口（COM2）

而M11（RX）左边的M11代表的是FPGA的引脚M11，485/RX左边的485对应的是RS485接口，所以总结一下这三个接口分别对应着DB9接口的数据接收，FPGA芯片的数据接收，RS485接口的数据接收，同理右边是TX的也一样对应DB9接口的数据发送，FPGA芯片的数据发送，RS485接口的数据发送，这样我们在进行串口通信的时候只需要将对应接口用跳线帽连起来就可以了，比如我们现在要进行UART串口通信（使用DB9接口和RS232芯片实现和上位机进行通信）只需要将DB9接口的接收（COM2/RX）和FPGA的发送引脚（P12（TX））连接到一起，再把DB9接口的发送（COM2/TX）和FPGA的接收引脚（M11（RX））连接到一起，这样就可以实现UART串口通信了，RS485通信也是同样的操作，需要注意的是FPGA的收发和DB9接口、RS485接口的收发要交叉连接，接收要和发送对应连接，千万不能接收连接收，发送连发送。
在RS485接口旁边还有一个CAN接口，如下图所示：

图 2.3.7 CAN接口

所以在CAN接口左上方的CTX和CRX就是CAN接口的数据接收和发送了，同样的在CTX和CRX上方还有一对RX、TX他们对应FPGA的引脚（这里因为空间有限，所以没有标出FPGA的具体引脚了，需要对照原理图查看），进行CAN通信的时候也是将CAN的收发数据与FPGA的发收数据相连接即可。
板子上的功能丝印了解完之后我们最后来了解一下Logo丝印，如下图所示：

图 2.3.8 LOGO丝印

Logo丝印没什么好说的，就是显示咱们正点原子的Logo。到这里就带大家将板子上的丝印全部了解了一遍，希望对大家接下来的学习有所帮助。
2.4超越者可搭配的外设介绍
外设一：LCD液晶显示屏。
LCD的全称是Liquid Crystal Display，即液晶显示屏，它被广泛应用于数字钟表、便携式计算机、机械设备操作屏幕、汽车中控显示屏幕等等领域。液晶显示屏无论是在直角显示、低耗电量、体积小、还是零辐射等方面都有很不错的表现，所以自问世以来就长期受到人们的青睐。
我们正点原子推出的就是薄膜晶体管型（TFT）LCD液晶显示屏，这种LCD显示屏会有上下两个玻璃基板，上玻璃基板是RGB滤光层，下玻璃基板是薄膜晶体管层，两层基板之间填充液晶。当我们需要显示一个图像的时候背景光层首先发出背景光，然后背景光需要通过液晶层，我们可以通过薄膜晶体管来控制液晶的排列，这样就可以让液晶把背景光按照一定规律折射出去，此时背景光到达上玻璃基板的滤光层，滤光层会把背景光过滤成我们想要的RGB颜色，最终显示出来的就是一幅彩色图像。
超越者开发板只有RGB LCD接口，没有MCU接口，因此只支持连接RGB LCD液晶屏，不支持连接MCU LCD屏，下面仅以RGB LCD屏为例，向大家介绍不同RGB LCD液晶屏的区别。
正点原子最小的RGB LCD液晶显示屏是4.3寸的，如下图所示：

图 2.4.1 4.3寸480*272液晶显示屏

这款显示屏的分辨率是480*272，支持RGB888和RGB565（采用565格式需要对低位补零，实际数据位还是24bit传输）两种颜色格式，并且支持触摸操作，其触摸芯片是GT9147，触摸类型是电容型触摸，触摸点数可以多达5点触摸。这款显示屏的链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a1z10.3-b.w4011-22301073509.37.61ae7467PDDQpM&id=609295205333&rn=c5aa20e19a2ea6a5e4c477ade922213d&abbucket=19
4.3寸显示屏除了上面这款分辨率为480*272的之外还有一款分辨率为800*480的液晶显示屏，如下图所示：

图 2.4.2 4.3寸800*480液晶显示屏

这款4.3寸800*480的LCD显示屏除了分辨率之外其他的参数和上文4.3寸480*272 LCD液晶屏基本一样，它的链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a220o.1000855.0.0.3b0b5a6fnJIEF0&id=616236063701
看完了4.3寸LCD显示屏之后我们再来看一看更大一点尺寸的7寸RGB LCD液晶屏，如下图所示：
图 2.4.3 7寸800*480液晶显示屏
这款7寸显示屏的分辨率是800*480，支持RGB888和RGB565（采用565格式需要对低位补零，实际数据位还是24bit传输）两种颜色格式，并且支持触摸操作，其触摸芯片是FT5426，触摸类型是电容型触摸，触摸点数可以多达5点触摸。这款显示屏的链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a220o.1000855.0.0.15f614809kIYj9&id=609757935548
同样的我们正点原子推出的7寸屏也是有两种分辨率的，除了上图的7寸800*480液晶显示屏外，我们还有一款7寸1024*600分辨率的液晶显示屏，如下图所示：

图 2.4.4 7寸1024*600液晶显示屏

这款7寸1024*600液晶显示屏和7寸800*480液晶显示屏相比，除了分辨率不同之外其他参数也是一样的，它的链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a220o.1000855.0.0.52715a6fdBKO7s&id=609758563397
看完了4.3寸和7寸显示屏，最后我们再来看看我们最大的10.1寸液晶显示屏，如下图所示：

图 2.4.5 10.1寸1280*800液晶显示屏

这款10.1寸1280*800液晶显示屏支持的分辨率高达1280*800，采用10.1寸IPS屏幕，各个角度都可以清晰的看清屏幕内容，支持1600W真彩显示，色彩逼真，效果细腻。它同时兼容24bitRGB接口和LVDS接口，并且触摸芯片采用GT9271触摸芯片，可支持高达10点触摸操作，是一款非常优秀的液晶显示屏，远非普通液晶显示屏可比拟的，它的链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a220o.1000855.0.0.5b24314fB6lEUX&id=609034096308
为了方便大家对这五款显示屏有个更加直观的对比，本文在这里给出一个对比列表供大家参考：
表 2.4.1液晶屏幕参数对比表

超越者开发板支持正点原子旗下所有不同尺寸不同分辨率的RGB-LCD（MCU屏不支持）屏幕，后面的例程也是兼容所有RGB LCD液晶屏的。超越者可通过RGB LCD屏显示图片，或者实时显示摄像头采集的画面等。
外设二：摄像头模块。
目前超越者支持的摄像头模块有三种，分别是OV5640摄像头、OV7725摄像头（不带FIFO）、MT9V034摄像头，其中OV5640不仅仅有单目摄像头还有双目摄像头，后面的学习都会有相关的例程去教大家如何使用这些摄像头模块，超越者开发板可以通过摄像头接口连接摄像头，做一些图像采集和处理等例程。
我们先来看下OV5640单目摄像头，如下图所示：

图 2.4.6 OV5640单目摄像头

OV5640单目摄像头性能非常优秀，在这里我把它的特点给大家做了个罗列，如下：
1、OV5640单目摄像头采用1.4 u m*1.4 u m像素大小，并且使用OmniBSI技术，具有高灵敏度、低串扰和低噪声的特点。
2、它具有自动图像控制功能:如自动曝光（AEC)、自动白平衡(AWB)、自动消除灯光条纹、自动黑电平校准（ABLC)和自动带通滤波器(ABF)等。
3、它支持图像质量控制:如色彩饱和度调节、色调调节、gamma校准、锐度和镜头校准等，使有标准的SCCB接口（兼容IIC接口）进行配置。
4、它支持RawRGB、RGB(RGB565/RGB555/RGB444)、CCIR656、YUV(422/420)、YCbCr(422）和压缩图像(JPEG)输出格式。
5、它支持QSXGA (500W)图像尺寸输出，以及按比例缩小到其他任何尺寸，支持闪光灯。
6、它支持图像缩放、平移和窗口设置。
7、它支持图像压缩，即可输出JPEG图像数据支持数字视频接口(DVP)和MIPI接口，支持自动对焦。
8、它自带嵌入式微处理器和内部有源晶振。
OV5640单目摄像头在后期学习图像处理的例程中有对它使用和配置的详细介绍，它既可以直接插到超越者开发板上使用，还可以使用延长线将摄像头和超越者开发板相连接，如下图所示：

图 2.4.7摄像头延长线

想要了解更多关于OV5640摄像头的参数可以点击下面的链接：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a220o.1000855.0.0.53c47ad0RtJfdl&id=609758211612
看完了OV5640单目摄像头我们再来看看OV5640双目目摄像头，如下图所示：

图 2.4.8 OV5640双目摄像头

OV5640双目目摄像头除了具备OV5640单目摄像头的高超性能之外，最大的特点就是它是双目显示，在后面的例程学习中大家可以学习到如何在一个显示屏上，利用双目摄像头显示两个画面，双目摄像头的链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a220o.1000855.0.0.78557ad0S5kHIP&id=609033556567
介绍完了OV5640双目摄像头，再来看看OV7725摄像头，如下图所示：

图 2.4.9 OV7725单目摄像头

超越者搭载的OV7725单目摄像头是不带FIFO版本的，它操作简单，功能强大。内部自带12MHZ有源晶振和微型嵌入式处理器，支持160*120、320*240、640*480三种不同分辨率（例程采用640*480），支持 RawRGB、RGB(GBR4:2:2，RGB565/RGB555/RGB444)，YUV(4:2:2)和YCbcr (4:2:2)输出格式。具有图像自动控制功能，可以进行自动曝光、自动白平衡、自动消除灯光条纹、自动黑电平校准和自动带通滤波器功能。拥有标准的SCCB接口（类似IIC协议），可以对摄像头功能寄存器进行配置，使用起来非常方便。
后面的学习中我们会使用OV7725单目摄像头做一些图像显示和图像处理的例程，想要了解更多有关OV7725单目摄像头的信息可以点击下面的链接：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a220o.1000855.0.0.3057449adCCq1y&id=609293801829
最后我们再来看看MT9V034单目摄像头，如下图所示：

图 2.4.10 MT9V034单目摄像头

这是一款适合在拍摄环境明暗变化比大的场合（如夜间行车道监控、逆光拍摄)、比较暗的场景下使用的摄像头，它支持双寄存器模式，具有寄存器锁定功能；支持单色拍摄；它还具有全局曝光（拍摄移动物体也能比较清晰）和高动态范围(HDR)操作的功能；支持自动曝光和自动增益功能；支持2X2或者4X4的bin模式。可以说MT9V034单目摄像头是一款整体功能非常不错的高性价比摄像头。
MT9V034单目摄像头的链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a1z10.3-b.w4011-22301073509.21.7e1a74672A94Hj&id=624334152286&rn=2175ec4e6a2bf3e94df417982f9c8d17&abbucket=19
这里总结下三款摄像头的区别。OV5640摄像头和OV7725摄像头（不带FIFO）输出的是彩色图像，且OV5640摄像头的分辨率更高，达到500W像素，但是两款摄像头均不支持全局快门；而MT9V034摄像头输出的是灰度图像（黑白图像），支持全局快门。大家可根据自己的需求，选择合适的摄像头。
这里也给出一张参数对比表方便大家参考：
表 2.4.2摄像头参数对比表

  

   

ADC（Analog to Digital Converter即模数转换器）是大多数系统中必不可少的组成部件，用于将连续的模拟信号转换成离散的数字信号，它们是连接模电电路和数字电路必不可少的桥梁。正点原子推出了一款双路高速模数转换模块（ATK_DUAL_HS_AD），其转换速率50MSPS，转换位宽为10位，正负0.9LSB的测量精度，实物如下图所示：

图 2.4.11双路高速AD模块

双路高速AD模块参数链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a1z10.3-b.w4011-22301073509.28.193474674pTxB4&id=624932546203&rn=ab8ad8185e9a1dcc61dfecc729a018bb&abbucket=19
外设三：高速DA模块。
DAC（Digital to Analog Converter，即数模转换器）跟AD模块一样，也是大多数系统中必不可少的组成部件，用于将离散的数字信号转换成连续的模拟信号，它们是连接模电电路和数字电路必不可少的桥梁。正点原子同样也推出了一款双路高速DA模块（ATK_DUAL_HS_DA），如下图所示：

图 2.4.12双路高速DA模块

双路高速DA模块的转换速率为125MSPS，转换位宽为10位，正负0.5LSB的测量精度，它的详细参数链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a1z10.3-b.w4011-22301073509.28.19457467vc3OjY&id=625218927681&rn=e8d34d044fe7d8479f00414c4711f9b2&abbucket=19
外设四：高速AD/DA模块。
上文已经向大家介绍了双路高速AD模块和双路高速DA模块，那么有没有一个模块既可以实现数模转换又可以实现模数转换呢？答案是肯定的，正点原子同样推出了一款高速AD/DA模块，它可以同时进行数模和模数转换，实物如下图所示：

图 2.4.13高速AD/DA模块

高速AD/DA模块的DA转换速率为125MSPS，AD转换速率为32MSPS，位宽为8位。它的链接如下：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a1z10.3-b.w4011-22301073509.22.3f5e7467D8w5Vz&id=609758835186&rn=be73f652d91a3e40e14f0b479a598a2d&abbucket=19