برد BeagleBone Black یکی از معروف‌ترین بردهای کامپیوتری لینوکسی است که توسط بنیاد BeagleBoard طراحی شده و مبتنی بر پردازنده قدرتمند Sitara AM3358 ساخت شرکت Texas Instruments است. این پردازنده که بر اساس هسته‌ی ARM Cortex-A8 با فرکانس ۱ گیگاهرتز طراحی شده، قابلیت پردازش‌های چندمنظوره را به خوبی فراهم می‌کند. این برد به‌صورت پیش‌فرض به حافظه RAM با ظرفیت ۵۱۲ مگابایت از نوع DDR3L و حافظه ذخیره‌سازی داخلی ۴ گیگابایت از نوع eMMC مجهز شده است. موتور گرافیکی SGX530 امکان پردازش‌های گرافیکی سه‌بعدی را فراهم می‌کند و از خروجی HDMI نیز پشتیبانی می‌شود. برد BB-B همچنین دارای امکانات ورودی/خروجی متعددی مانند UART، I2C، SPI، PWM، CAN، و ADC بوده و قابلیت اتصال به نمایشگر، شبکه اترنت و USB را دارد. مصرف توان پایین، بوت سریع، و طراحی متن‌باز، آن را برای توسعه‌دهندگان، مهندسان و دانشجویان به یک انتخاب ایده‌آل تبدیل کرده است.

مشخصات

• پردازنده Sitara AM3358BZCZI00 1 GHz, 2000 MIPS
• موتور گرافیکی SGX530 3D, 20M Polygons"S
• حافظه SDRAM 512MB DDR3L 800MHZ
• فلش 4 گیگابایتی، 8b1t جاسازی شده MMC
• PMIC TPS65217C PMIC و یک LDC افزودنی
• پشتیبانی از اشکال زدایی اختیاری Onboard 20 پین CTI JT AG، سریال Header
• منبع تغذیه miniUSB USB یا جک DC، 5VDC خارجی از طریق هدر توسعه
• نشانگرهای I-Power، 2-Ethernet، 4-User قابل کنترل LED
• HS USB 2.0 Client Port دسترسی به USB0، حالت کلاینت از طریق miniUSB
• HS USB 2.0 Host Port دسترسی به USB I، سوکت نوع A، S00mA LS/FS/HS
• پورت سریال UAR TO از طریق سربرگ TTL 6 پین 3.3 ولت. هدر پر شده است
•  پورت اترنت Ethemet 10/100، RJ45
• دکمه ریست / بوت / پاور
• خروجی ویدیو 16b HDMI، 1280xl024 (MAX)
• 1024x768، 1280x720،1440x900، 1920xl080@24Hz پشتیبانی از W/EDID
• رابط HDMI، استریو
• کانکتورهای توسعه SV، 3.3 ولت، VDD_ADC(i.8V) 3.3 ولت ورودی/خروجی در همه سیگنال ها
• McASP0، SPII، I2C، GPIO (69 حداکثر)، LCD، GPMC، MMC!، MMC2، 7 AIN(l.SY ~IA.(X). 4 تایمر، 4 پورت سریال، CANO، EHRPWM(0،2)، XDM.. وقفه، دکمه روشن/خاموش، شناسه برد بسط (حداکثر 4 عدد را می توان روی هم قرار داد)

راه‌اندازی و استفاده از برد

برای شروع کار با BeagleBone Black، کافی است برد را از طریق پورت miniUSB به رایانه متصل کنید. پس از اتصال، سیستم‌عامل پیش‌فرض (معمولاً Debian Linux) که روی حافظه eMMC نصب شده، به‌طور خودکار اجرا می‌شود. این برد با استفاده از کابل USB به‌عنوان دستگاه ذخیره‌سازی ظاهر می‌شود و می‌توانید به فایل‌های سیستم‌عامل و مستندات آموزشی دسترسی داشته باشید.

در صورت نیاز به استفاده از نسخه‌های سفارشی لینوکس یا اندروید، کافی است فایل ایمیج سیستم‌عامل مورد نظر را از وب‌سایت رسمی BeagleBoard دانلود کرده و روی کارت microSD منتقل کنید. سپس با فشردن دکمه Boot در هنگام راه‌اندازی، برد از روی کارت حافظه بوت خواهد شد. نرم‌افزارهای توسعه مانند Cloud9 IDE به‌صورت داخلی نصب هستند و امکان برنامه‌نویسی مستقیم روی برد از طریق مرورگر وب فراهم است.

ارتباط با برد از طریق SSH، پورت سریال، اترنت یا USB قابل انجام است. برای توسعه پروژه‌های سخت‌افزاری نیز می‌توانید از پین‌های ورودی/خروجی موجود در هدرهای 46 پین استفاده کنید. برای راه‌اندازی سریع، نیازی به تجهیزات جانبی اضافی نیست، اما برای کاربردهای پیشرفته توصیه می‌شود از نمایشگر HDMI، ماژول‌های I2C یا SPI و تغذیه مستقل استفاده شود.

ویژگی‌ها و امکانات

برد BeagleBone Black مجموعه‌ای کامل از امکانات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری را در قالب یک پلتفرم متن‌باز ارائه می‌دهد. این برد با پردازنده Sitara AM3358 و موتور گرافیکی SGX530، امکان اجرای نرم‌افزارهای گرافیکی، پردازش داده و کنترل سخت‌افزارهای خارجی را فراهم می‌کند. بوت بسیار سریع (کمتر از ۱۰ ثانیه)، مصرف توان پایین و پشتیبانی از سیستم‌عامل‌های لینوکس و اندروید از جمله ویژگی‌های کلیدی این برد است.

از دیگر امکانات مهم آن می‌توان به پورت‌های متنوع USB، شبکه اترنت، خروجی HDMI، پورت سریال UART، 69 پین GPIO قابل برنامه‌ریزی، پشتیبانی از پروتکل‌های I2C، SPI، CAN و PWM اشاره کرد. این برد از قابلیت‌های پردازش بلادرنگ نیز از طریق ماژول PRU پشتیبانی می‌کند که در پروژه‌های صنعتی و حساس کاربرد فراوان دارد. طراحی ماژولار، اتصال آسان به بردهای توسعه، و پشتیبانی گسترده نرم‌افزاری، BeagleBone Black را به گزینه‌ای ایده‌آل برای توسعه‌دهندگان، مهندسان و دانشجویان تبدیل کرده است.

کاربردها

برد BeagleBone Black به دلیل طراحی متن‌باز، امکانات توسعه گسترده و پشتیبانی از سیستم‌عامل‌های متنوع مانند لینوکس و اندروید، در طیف وسیعی از پروژه‌های صنعتی و آموزشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. زمان بوت بسیار پایین، پورت‌های متنوع، و توان پردازشی بالا، آن را به گزینه‌ای مناسب برای توسعه سیستم‌های تعبیه‌شده، اینترنت اشیا و کنترل صنعتی تبدیل کرده است.

• آموزش سیستم‌عامل‌های لینوکسی مانند Debian و Ubuntu
• توسعه برنامه‌های اندرویدی برای پردازنده‌های ARM
• کنترل مرکزی در پروژه‌های اتوماسیون خانگی
• پلتفرم پردازشی در پروژه‌های رباتیک و مکانیزم‌های خودکار
• ساخت تجهیزات اینترنت اشیا (IoT) با پایداری بالا
• پخش محتوای چندرسانه‌ای از طریق HDMI
• کنترل و نظارت بر تجهیزات صنعتی
• پردازش سیگنال‌های دیجیتال و آنالوگ
• تحلیل و مانیتورینگ داده‌های حسگرها
• راه‌اندازی پروژه‌های مبتنی بر CAN و PWM

Specification

Processor
TI Sitara AM335x, 1GHz, 2000 MIPS
1 GHz ARM® Cortex™-A8
SGX530 Graphics Engine
Programmable Real-Time Unit Subsystem
Memory
SDRAM: 512MB DDR3L 800MHZ
eMMC Flash:
Rev B: 2GB (discontinued)
Rev C: 4GB (as of 2014.05.21)
SD/MMC Connector for microSD
Power management: TPS65217C PMIC is used along with a separate LDO to provide power to the system
Debug Support: Optional Onboard 20-pin CTI JTAG, Serial Header
Power Source
miniUSB USB or DC Jack
5VDC External Via Expansion Header
Connectivity
High speed USB 2.0 Client port: Access to USB0, Client mode via miniUSB
High Speed USB 2.0 Host port: Access to USB1, Type A Socket, 500mA LS/FS/HS
Serial Port: UART0 access via 6 pin 3.3V TTL Header. Header is populated
10/100M Ethernet (RJ45)
User Input / Output
Reset Button
Boot Button
Power Button
LED power indicator
4 user configurable LEDs
Video/Audio Interfaces
HDMI D type interface
LCD interface
Stereo audio over HDMI interface
Expansion Interfaces
LCD, UART, eMMC
ADC, I2C, SPI, PWM
Operating Power: 5V@0.35A