Отладочная плата EVU-BA-2.5, техническое описание
АО «БАЙКАЛ ЭЛЕКТРОНИКС», ИНН: 7707767484
АО «БАЙКАЛ ЭЛЕКТРОНИКС» оставляет за собой право вносить любые изменения в настоящий документ без дополнительного уведомления.
Скачать PDF ⬇️ EVU-BA-2.5_Tech.pdf
Введение
EVU-BA-2.5 – это отладочная плата, служащая простым и универсальным инструментом для начала работы с микроконтроллером BE-U1000.
EVU-BA-2.5 может использоваться самостоятельно или совместно с платами расширения для:
- Оценки основных функциональных характеристик и производительности BE-U1000
- Программирования BE-U1000 и отладки программ
- Построения прототипов электронных устройств
В настоящем техническом описании приведены основные функциональные и технические характеристики EVU-BA-2.5, а также указания по ее применению при разработке проектов электронных устройств.
Условные обозначения, термины и сокращения
Условные обозначения, используемые в настоящем техническом описании, приведены в таблице 2‑1.
Таблица 2‑1 Условные обозначения
| Обозначение | Расшифровка |
| Текст | Наименование стандарта или документа |
| Текст | Внутритекстовая / внешняя гиперссылка |
Сокращения, термины и определения, используемые в настоящем техническом описании, приведены в таблице 2‑2.
Таблица 2‑2 Сокращения, термины и определения
| Сокращение | Термин/определение |
| АЦП | Аналого-цифровой преобразовательВстроенный преобразователь аналоговых сигналов в цифровой код BE-U1000 |
| ОС | Операционная системаКомплекс программных компонентов, управляющих работой аппаратных ресурсов ПК и установленных сторонних программ |
| ПК | Персональный компьютерИспользуемая в работе электронно-вычислительная машина |
| BootROM CLI | Интерфейс командной строки начального загрузчика BE-U1000 |
| CAN FD | Controller Area Network Flexible Data-RateВысоконадежный последовательный промышленный сетевой интерфейс скоростного двустороннего обмена данными |
| CDC | Communication Device ClassПротокол, эмулирующий подключение BE-U1000 к ПК по COM-порту через интерфейс USB |
| DFU | Device Firmware UpdateПротокол обновления программного обеспечения BE-U1000 через интерфейс USB |
| EEPROM | Electrically Erasable Programmable Read-Only MemoryЭнергонезависимая перезаписываемая память конфигурационных данных отладчика на плате |
| eFlash | Embedded Flash MemoryВстроенная энергонезависимая флэш-память BE-U1000, служащая для хранения данных и программного обеспечения |
| GPIO | General Purpose Input-OutputПрограммно управляемый вывод общего назначения (ввода/вывода) |
| I2С | Inter-Integrated CircuitДвупроводной последовательный синхронный последовательный интерфейс для двустороннего обмена данными |
| I2S | Inter-IC SoundСтандартный интерфейс подключения цифровых аудиоустройств |
| JTAG | Join Test Action GroupСтандартный интерфейс программирования и отладки программ |
| OTG | On-The-GoРасширение стандарта USB, обеспечивающий работу платы в режимах «host» и «device» |
| PIB | Pin Interface BlockВывод передачи информации об аппаратном и программном состоянии BE-U1000 |
| PIO | Programmable Input/OutputВывод логического программируемого модуля |
| PWM | Pulse Width ModulationШиротно-импульсная модуляция – метод управления мощностью сигнала путем изменения скважности |
| PWMA | Advanced-control Pulse Width ModulationНезависимый продвинутый таймер для формирования одиночных сигналов и PWM-импульсов |
| PWMG | General-purpose Pulse Width ModulationТаймер общего назначения для формирования и измерения цифровых интервальных PWM-импульсов |
| QSPI | Quad Serial Peripheral InterfaceВысокоскоростная версия интерфейса SPI, использующая 4 параллельные линии передачи данных |
| QSPI flash | Микросхема памяти на плате, подключенная к BE-U1000 через интерфейс QSPI |
| SPI | Serial Peripheral InterfaceСинхронный последовательный интерфейс высокоскоростного двустороннего обмена данными |
| TCM | Tightly Coupled MemoryВнутренняя высокоскоростная статическая память BE-U1000 |
| TIM | TimerПрограммируемый счетчик тактовых импульсов для измерения времени, генерации сигналов и обработки событий |
| UART | Universal Asynchronous Receiver-TransmitterАсинхронный последовательный интерфейс для двустороннего обмена данными |
| USB | Universal Serial BusУниверсальный последовательный интерфейс для двустороннего обмена данными и подачи питания периферийным устройствам |
Функциональное описание
Функциональные возможности
EVU-BA-2.5 предоставляет следующие функциональные возможности:
- 32-разрядный трехъядерный микроконтроллер BE-U1000 на архитектуре RISC-V
- Аппаратный выбор источника питания:
- Разъемы для подключения внешних источников 5 В и 10…48 В
- Разъемы USB 5 В
- Разъемы подключения внешних устройств UART, JTAG, USB OTG
- Возможность подключения плат расширения Arduino UNO
- Аппаратный выбор параметров начальной загрузки BE-U1000
- Три способа программирования, отладки и исполнения программного кода:
- JTAG/UART-отладчик на плате
- Встроенный отладчик BE-U1000
- Внешние JTAG-отладчики
- Возможность отладки внешних микросхем по JTAG
- Три региона памяти для хранения и исполнения программного кода:
- Оперативная память TCM (160 КБ)
- Энергонезависимая память eFlash (256 КБ)
- Энергонезависимая память QSPI flash (16 МБ)
- Светодиодные индикаторы:
- Питания
- Программно управляемый
- Тактовые кнопки:
- Перезагрузки
- Программируемая
Электрическая принципиальная схема EVU-BA-2.5 приведена в приложении к настоящему техническому описанию.
Конструктивные характеристики
Размеры печатной платы: 82,50 × 80,00 × 1,54 мм.
Габаритные и установочные размеры EVU-BA-2.5 приведены в приложении к документу.
Габаритные размеры на чертеже указаны с учетом установленных перемычек на штыревых разъемах платы.
Внешний вид
Внешний вид EVU-BA-2.5 приведен на рисунке 3‑1.
Рисунок 3-1 Внешний вид
Структурная схема
Структурная схема EVU-BA-2.5 приведена на рисунке 3-2.
Рисунок 3-2 Структурная схема
Пользовательский интерфейс
Расположение элементов пользовательского интерфейса EVU-BA-2.5 приведено на рисунке 3-3.
Рисунок 3-3 Расположение элементов пользовательского интерфейса
Перечень и функциональное назначение элементов приведены в таблице 3-1.
Таблица 3-1 Элементы пользовательского интерфейса
| Позиционное обозначение | Назначение |
| Кнопки | |
| SB1 | Программируемая кнопка, подключена к порту PC13 BE-U1000 |
| SB2 | Кнопка перезагрузки BE-U1000 и микросхемы памяти QSPI flash |
| Светодиодные индикаторы | |
| LD1 | Индикатор, программно управляемый через порт PC0 BE-U1000 (зеленый) |
| LD2 | Индикатор наличия напряжения в цепи питания 3,3 В (белый) |
| Штыревые разъемы | |
| XP1 | Выбор режима начальной загрузки BE-U1000 |
| XP11 | Выбор источника питания платы |
| Разъемы | |
| XP5 | Подключение внешних устройств к интерфейсу UART0 BE-U1000 |
| XP6 | · Отладка и программирование BE-U1000 при помощи внешних JTAG-отладчиков· Подключение внешних устройств к отладчику на плате по JTAG |
| XP7 | Вывод общей шины земли |
| XP8 | · Подключение внешних источников питания: 5 В, 10…48 В· Вывод питания внешних устройств (3,3 В)· Выводы BE-U1000:o АЦП: VIN0…VIN7o GPIO: PC0…PC15o NRESET |
| XP9 | Выводы BE-U1000:o АЦП: VREF+o GPIO: PA0…PA15 |
| XP10 | · Вывод питания внешних устройств (3,3 В)· Выводы BE-U1000:o GPIO: PB0…PB15 |
| XS1 | · Источник питания 5 В· Подключение внешних устройств USB 2.0 OTG |
| XS2 | · Источник питания 5 В· Отладка и программирование BE-U1000 при помощи отладчика на плате |
| XS3 | Подключения плат расширения Arduino UNO:o Питание 3,3 В, 5 В, 10…48 Вo RESET |
| XS4 | Подключение плат расширения Arduino UNO:o АЦП: A0…A5 |
| XS5 | Подключение плат расширения Arduino UNO:o GPIO: 8…13o AREF |
| XS6 | Подключение плат расширения Arduino UNO:o GPIO: 0…7 |
Система питания
Схема питания EVU-BA-2.5 приведена на рисунке 3-4.
Рисунок 3-4 Схема питания
Питание EVU-BA-2.5 может осуществляться:
- от внешних источников 5 В, 10…48 В через разъем XP8
- от ПК через разъемы USB XS1 (MCU USB) и XS2 (JTAG UART0)
Выбор источника производится установкой перемычки в соответствующее положение разъема XP11 (PWR SEL). Перечень возможных положений приведен в таблице 3-2.
Таблица 3-2 Выбор источника питания
| Положение перемычки | Напряжение | Источник питания |
| VIN | 10…48 В | Разъем XP8 |
| EXT5V | 5 В | Разъем XP8 |
| USB | 5 В | Разъемы XS1, XS2 |
В случае использования источника 10…48 В перед подачей на разъем XP11 напряжение понижается до 5 В преобразователем DD12. Для защиты от превышения тока в цепи установлен предохранитель FU1 номиналом 1,5 А.
Для защиты платы от обратных токов в цепи питания разъемов USB установлены диоды Шоттки D6 и D7.
Напряжение 3,3 В питания микроконтроллера DD5 и других элементов платы формируется из 5 В LDO-преобразователем DD12. Помимо этого, сформированное напряжение подается на контакты разъема XP8 и может использоваться для питания внешних подключаемых устройств. О наличии питания в цепи сигнализирует светодиодный индикатор LD2 (PWR).
Напряжение 3,3 В питания микросхемы QSPI flash памяти формируется из 5 В отдельным LDO-преобразователем DD2.
Напряжение 5 В с разъема XP11 также может быть выведено на разъем XS1 (MCU USB) для питания внешних подключаемых устройств. Для защиты платы от коротких замыканий и обратных токов напряжение подается через выключатель питания DD4.
Для питания подсистем BE-U1000, помимо 3,3 В, используются напряжения:
- 1,7 В и 1,2 В (формируются внутренними преобразователями микроконтроллера)
- 1,0 В (формируется из 3,3 В стабилизатором DD6)
Напряжение питания 3,3 В отладчика на плате DD7 и микросхемы памяти EEPROM DD8 формируется из 5 В отдельным LDO-преобразователем DD11 c разъема XS2.
Схема перезагрузки
Схема перезагрузки EVU-BA-2.5 приведена на рисунке 3-5.
Рисунок 3-5 Схема перезагрузки
Входы логических «И» по умолчанию подтянуты к высокому уровню. Сигналы сброса имеют активный низкий уровень.
Перезагрузка BE-U1000 и микросхемы QSPI flash памяти DD1 осуществляется сигналом RST_MCU от микросхемы четырехканального логического вентиля «И» DD10. Сигнал формируется после поступления на входные контакты DD10 одного из следующих сигналов:
RES_BUT – нажатие кнопки перезагрузки SB2 (RESET)
nRST_U от внешнего устройства через разъем XP8
nRST_ALL от внешнего устройства через разъем XP8 (передается через супервизор DD9 с задержкой 200 мс и, помимо DD5 и DD1 перезагружает отладчик на плате DD7)
nSRST от отладчика на плате DD7 или внешнего отладчика, подключенного к порту XP6
DTR_RESET от отладчика на плате DD7
Система тактирования
Источник тактового сигнала BE-U1000 определяется положением перемычки на выводе «CLK» разъема XP1. В зависимости от положения могут использоваться:
- Внутренний генератор BE-U1000 (12…32 МГц) – перемычка установлена
- Кварцевый генератор G1, подключенный к выводу CLKI (25 МГц) – перемычка снята
Источником тактового сигнала отладчика на плате служит кварцевый резонатор Q1 (12 МГц).
Выводы и интерфейсы
Разъемы расширения
Разъемы расширения XP8…XP10 предоставляют доступ к следующим периферийным ресурсам BE-U1000:
|
|
Распиновка разъемов для подключения внешних устройств XP8…XP10 и доступные к использованию альтернативные функции портов ввода/вывода BE-U1000 приведены на рисунках 3-6, 3-7, 3-8.
Рисунок 3-6 Распиновка разъема XP9
Рисунок 3-7 Распиновка разъема XP10
Рисунок 3-8 Распиновка разъема XP8
3.9.2 Разъемы Arduino UNO
Распиновка разъемов для подключения плат Arduino UNO XS3…XS6 с указанием подключенных портов и используемых функций BE-U1000 приведена на рисунке 3-9.
Рисунок 3-9 Распиновка разъемов Arduino UNO
USB
Внешние устройства подключаются к BE-U1000 к интерфейсу USB 2.0 OTG через разъем XS1 (MCU USB).
Для гибкого управления режимом OTG используется контроллер DD3, конфигурирующий порт USB для работы в одном из следующих режимов:
- Host
- Device
- Dual role
По умолчанию порт функционирует в режиме «Dual role».
Начальная загрузка
Выбор параметров начальной загрузки BE-U1000 осуществляется установкой перемычек на выводы разъема XP1. Доступные режимы работы приведены в таблице Таблица 3-3.
В таблице 0 означает, что перемычка не установлена, а 1 – установлена.
Таблица 3-3 Режимы начальной загрузки BE-U1000
| Режим загрузки | Положение перемычек XP1**DBG-M2-M1-M0** | Описание |
| EFLASH | 0000 | Исполнение загруженной программы из памяти eFlash |
| UART | 0001 | Вход в BootROM CLI через интерфейс UART0 |
| QSPI | 0010 | Исполнение загруженной программы из памяти QSPI flash, подключенной к интерфейсу QSPI1 |
| USB | 0011 | Запись образа программы через USB DFU или вход в BootROM CLI через USB CDC |
| JTAG EXT | 0100 | Работа с JTAG-отладчиком на плате или внешним JTAG-отладчиком |
| PYTH UART | 0101 | Работа со встроенным интерпретатором MicroPython через интерфейс UART0 |
| MULTI | 0110 | Поочередные попытки запуска в режимах: EFLASH, QSPI, USB CDC, UART |
| FACT RST | 0111 | Сброс параметров памяти BE-U1000 к заводским настройкам |
| USB/UART | 1001 | Поочередные попытки запуска в режимах: USB, UART |
| JTAG INT | 1100 | Работа со встроенным JTAG-отладчиком |
| PYTH USB | 1101 | Работа со встроенным интерпретатором MicroPython через интерфейс USB CDC |
Подготовка к работе
Отладка и программирование EVU-BA-2.5 может производиться при помощи следующих интерфейсов:
- UART (протокол X-Modem)
- USB (протоколы DFU и CDC)
- JTAG
Подготовка к работе через интерфейс UART
Перед началом работ необходимо снять питание с платы.
Для подготовки EVU-BA-2.5 к работе через UART выполните следующие действия:
1. Выберите в качестве источника питания разъем USB, установив перемычку на разъеме XP11 (PWR SWL) в положение «USB».
2. Выберите режим загрузки «UART», установив перемычки на разъеме XP1 в указанной конфигурации:
· Перемычки установлены – М0
· Перемычки сняты – M1, M2, DBG, CLK
3. Подключите кабель USB Type-C к разъему XS2 (JTAG UART0).
4. Подключите второй конец кабеля к ПК. После подачи питания на плате загорится белый светодиод LD2 (PWR).
Последовательность действий по подготовке платы приведена на рисунке 4 1.
Рисунок 4-1 Подготовка платы к работе через UART
Подготовка к работе через интерфейс USB
Перед началом работ необходимо снять питание с платы.
Для подготовки EVU-BA-2.5 к работе через USB выполните следующие действия:
1. Выберите в качестве источника питания разъем USB, установив перемычку на разъеме XP11 (PWR SEL) в положение «USB».
2. Выберите режим загрузки «USB», установив перемычки на разъеме XP1 в указанной конфигурации:
· Перемычки установлены – М0, M1
· Перемычки сняты – M2, DBG, CLK
3. Подключите кабель USB Type-C к разъему XS1 (MCU USB).
4. Подключите второй конец кабеля к ПК. После подключения на плате загорится белый светодиод LD2 (PWR).
Последовательность действий по подготовке платы приведена на рисунке 4-2.
Рисунок 4-2 Подготовка платы к работе через USB
Подготовка к работе через интерфейс JTAG
JTAG-отладчик на плате
Перед началом работ необходимо снять питание с платы.
Для подготовки EVU-BA-2.5 к работе через JTAG при помощи отладчика на плате выполните следующие действия:
1. Выберите в качестве источника питания разъем USB, установив перемычку на разъеме XP11 (PWR SEL) в положение «USB».
2. Выберите режим загрузки «JTAG EXT» установив перемычки на разъеме XP1 в указанной конфигурации:
· Перемычки установлены – М2
· Перемычки сняты – M0, M1, DBG, CLK
3. Подключите кабель USB Type-C к разъему XS2 (JTAG UART0).
4. Подключите второй конец кабеля к ПК. После подключения на плате загорится белый светодиод LD2 (PWR).
Последовательность действий по подготовке платы приведена на рисунке 4-3.
Рисунок 4-3 Подготовка платы к работе через JTAG (отладчик на плате)
Внешний JTAG-отладчик
В настоящем разделе приведено описание подготовки EVU-BA-2.5 к работе через JTAG при помощи внешнего отладчика Olimex ARM-USB-OCD-H и адаптера Olimex ARM-JTAG-20-10.
Перед началом работ необходимо снять питание с платы.
Для подготовки платы выполните следующие действия:
1. Подключите адаптер Olimex ARM-JTAG-20-10 к внешнему отладчику.
2. Подключите кабель USB к внешнему отладчику. Второй конец кабеля подключите к ПК.
3. Установите перемычку на разъем XP11 (PWR SEL) и подключите источник питания к выводам EVU-BA-2.5 в соответствии с выбранной схемой питания.
Допускается использовать любой источник питания EVU-BA-2.5, кроме разъема XS2 (JTAG UART0). В примере, приведенном на рисунке Рисунок 4-4 используется разъем XS1 (MCU USB).
4. Выберите режим загрузки «JTAG EXT» установив перемычки на разъеме XP1 в указанной конфигурации:
-
Перемычки установлены – М2
-
Перемычки сняты – M0, M1, DBG, CLK
5. Подайте питание на EVU-BA-2.5. После подачи питания на плате загорится белый светодиод LD2 (PWR).
6. Подключите шлейф адаптера к разъему XP6.
Последовательность действий по подготовке платы приведена на рисунке 4-4.
Рисунок 4-4 Подготовка платы к работе через JTAG (внешний отладчик)
Встроенный JTAG отладчик BE-U1000
Перед началом работ необходимо снять питание с платы.
Для подготовки EVU-BA-2.5 к работе через JTAG при помощи встроенного отладчика BE-U1000 выполните следующие действия:
1. Выберите в качестве источника питания разъем USB, установив перемычку на разъеме XP11 (PWR SEL) в положение «USB».
2. Выберите режим загрузки «JTAG INT» установив перемычки на разъеме XP1 в указанной конфигурации:
· Перемычки установлены – М2, DBG
· Перемычки сняты – M0, M1, CLK
3. Подключите кабель USB Type-C к разъему XS1 (MCU USB).
4. Подключите второй конец кабеля к ПК. После подключения на плате загорится белый светодиод LD2 (PWR).
Последовательность действий по подготовке платы приведена на рисунке Рисунок 4-5.
Рисунок 4-5 Подготовка платы к работе через JTAG (встроенный JTAG-отладчик BE-U1000)
Поддержка
Дополнительные документы и материалы доступны на портале mcu.baikalelectronics.ru.
Скачать PDF ⬇️ EVU-BA-2.5_Tech.pdf
Приложения
Габаритные и установочные размеры
Для изучения схемы в полном размере, изображение следует сохранить как файл нажатием правой кнопкой мыши (пункт меню "Сохранить изображение/картинку как...").
Схема электрическая принципиальная
Для изучения схемы в полном размере, изображение следует сохранить как файл нажатием правой кнопкой мыши (пункт меню "Сохранить изображение/картинку как...").
История изменений
| Версия | Дата | Описание |
| 2.3.1 | 30.12.2025 | Начальная версия документа |
| 2.5.1 | 31.03.2026 | Документ актуализирован под версию платы 2.5 |
| 2.5.2 | 21.05.2026 | * Уточнено направление сигналов АЦП BE-U1000 (Рисунок 3-2) |
| 2.5.3 | 26.05.2026 | Уточнены формулировки в тексте, добавлены выноски на рисунках 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5. |
