本发明涉及计算机硬件技术，特别涉及一种嵌入式硬件开发平台。
背景技术：
目前大多数产品中均是采用fpga+dsp和powerpc的方式实现。fpga+dsp方案一些复杂的算法，如语音识别、语音合成、图像合成等算法，很难实现，并且通用性、灵活性、可兼容性差。powerpc方案，功耗都在10w左右或者以上，所以poerpc主板cpu必须配风扇而且不能长期工作，否则主板产生的温度会让主板整体性能寿命降低。
如果采用通用低功耗嵌入式硬件开发平台，研发一款基于arm11(i.mx51)内核的嵌入式实时操作系统(rtos系统)产品，能够使用开源的嵌入式操作系统，使得系统的可移植性强，能够在系统上根据平台的应用环境来进行软件的编写，这样可以加快产品的周期，并为后续修改提供了良好的环境。
技术实现要素：
本发明解决的问题是提供了一种嵌入式硬件开发平台，能够基于i.mx51处理器芯片，具有模块化、小型化的特点，并且能够根据平台的应用环境进行相应的编写，能够加快产品开发的周期，为后续修改提供良好的环境。
为了解决上述问题，本发明提供一种嵌入式硬件开发平台，包括：
主处理器单元，基于i.mx51处理器芯片；
存储器单元，包括外部存储单元、程序存储器单元和关键调试接口；
精密高速连接单元，包括至少两个接口，所述至少两个接口用于外部与所述主处理器单元之间的信号连接；
电源管理芯片，用于接收来自精密高速连接单元的电信号，并将所述电信号提供给所述存储器单元和主处理器单元。
可选地，所述i.mx50处理器芯片等级为汽车级芯片，温度范围为零下55摄氏度至105摄氏度，所述嵌入式硬件开发平台的工作温度为零下55摄氏度-85摄氏度，存储温度为零下55-105摄氏。
可选地，所述i.mx50处理器芯片为529ball-cbga封装芯片。
所述主处理器单元的主频为800mhz，一级缓存为32kb，二级缓存为256kb，内核为armcontexta8；
所述主处理器单元支持mddr/ddr2接口，32位ddr/ddr2接口，最大2gb容量；
所述主处理器单元支持多种接口，包括usb、sdhc、spi、i2c、uart；
所述主处理器单元支持1个增强型网络控制器，支持wifi和rtbi物理接口；支持双向的fifo模式；
所述主处理器单元为集成dma控制器，具有4个通道的控制器；所有通道的访问通过本地和远程的主设备；支持与本地内存和io端口传输；
所述主处理器单元包括：启动的顺序器，通过配置接口从norflash、nandflash、sd卡进行启动；
所述主处理器单元可用来初始化配置寄存器和存储器；支持外部的i2c地址模式；带crc校验；
所述主处理器单元为uart，1个4线传输接口(rxd，txd，rts#，cts#)；
所述主处理器单元的编程模式兼容16450uart和pc16550d。
可选地，所述电源芯片管理单元的输入电压为5v，所述电源芯片管理单元具有散热单元，用于对该电源处理单元进行散热处理；
所述电源芯片管理单元通过开关和线性稳压器提供系统电源输出；
所述电源芯片管理单元在主控制器单元的控制信号作用下提供多路输出电信号，所述电源芯片管理单元的输出关闭时序基于主控制单元设定的时序进行智能管理；
所述电源芯片管理单元具备电池/备用电池的充放电管理；
所述电源芯片管理单元具备实时时钟/日历/闹钟管理；
所述电源芯片管理单元具备串行背光led/闪光led驱动单元，并通过四线电阻触摸屏驱动。
可选地，所述外部存储器通过32bits宽度200mhz时钟速度的ddr2sdram存储器总线与所述主处理器单元相相连；
所述外部存储器采用4片128m的ddr2sdram存储器，组成ddr2阵列，其存储容量至少为512m；
所述程序存储器采用8bitsnandflashmemory总线和备份4bits/8bits宽度最高52mhz时钟速度的sdio/mmc总线。
可选地，所述精密高速连接单元的至少两个接口包括：
图像接口，包括图像输入接口、图像输出接口和模拟视频输入口，所述图像输入接口包括2路摄像机输入接口，所述图像输出接口包括2路24为rgb图像通道，速度为100mhz；
总线接口，包括网络接口、3路i2c接口、2路usb接口、1路usb-otg接口、5路rs232串行接口、1路spi总线接口和2路pwm接口；
音频接口，包括3路i2s接口、1路模拟音频输入、输出接口和1路spdif；
通用接口，包括；至少两个通用输入输出接口、gps接口、sim卡接口、mmc/sd接口、按键接口、电源接口。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
本发明采用基于i.mx51处理器芯片的嵌入式硬件开发平台，能够应用于不同的项目开发过程中，由于采用了i.mx51处理器芯片、精密高速连接单元以及电源管理芯片等，使得整个嵌入式硬件开发平台实现小型化以及模块化，在保证性能的基础上，可以大大缩短开发周期、减小产品尺寸和修改难度，增大产品的工作环境温度，方便应用于不同的项目中，比如可以应用于头盔显示项目、机载显示器项目、舰载智能显示器项目、机载语音识别处理设备项目等多个项目；
进一步优化地，所述i.mx50芯片选取汽车级芯片，可以应用于低温环境以及高温环境，使得嵌入式硬件开发平台能够在各种恶略的环境中运行，提高了环境的适应性；
进一步优化地，所述电源芯片管理单元的输入电压为5v，输出不同电压，为硬件开发平台的各个部分提供稳定的电源，保证各部分稳定正常工作；
系统采用一个电源芯片管理单元输出多路电压来替代多个单路电源，并且对电源进行散热处理，能够保证嵌入式硬件开发平台的温度不会过高。
附图说明
图1是本发明的嵌入式开发平台的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种嵌入式硬件开发平台的结构示意图请参考图1，包括：
主处理器单元，基于i.mx51处理器芯片；
存储器单元，包括外部存储单元、程序存储器单元和关键调试接口；
精密高速连接单元，包括至少两个接口，所述至少两个接口用于外部与所述主处理器单元之间的信号连接；
电源管理芯片，用于接收来自精密高速连接单元的电信号，并将所述电信号提供给所述存储器单元和主处理器单元。
作为一个实施例，所述i.mx50处理器芯片等级为汽车级芯片，温度范围为零下55摄氏度至105摄氏度，所述嵌入式硬件开发平台的工作温度为零下55摄氏度-85摄氏度，存储温度为零下55-105摄氏，可以应用于低温环境以及高温环境，使得嵌入式硬件开发平台能够在各种恶略的环境中运行，提高了环境的适应性。
本实施例中，所述i.mx50处理器芯片为529ball-cbga封装芯片。
作为一个实施例，所述主处理器单元的主频为800mhz，一级缓存为32kb，二级缓存为256kb，内核为armcontexta8；
所述主处理器单元支持mddr/ddr2接口，32位ddr/ddr2接口，最大2gb容量；
所述主处理器单元支持多种接口，包括usb、sdhc、spi、i2c、uart等总线接口；
所述主处理器单元能够支持1个增强型的网络控制器，10/100/1000mbps；满足802.3，802.3u，802.3x，802.3x，802.3z，802.3ac等标准；可支持wifi和rtbi物理接口；支持双向的fifo模式，以使用高效的asic连接等特点；
所述主处理器单元支持1个增强型网络控制器，支持wifi和rtbi物理接口；支持双向的fifo模式；
所述主处理器单元为集成dma控制器，具有4个通道的控制器；所有通道的访问通过本地和远程的主设备；支持与本地内存和io端口传输；
所述主处理器单元包括：启动的顺序器，通过配置接口从norflash、nandflash、sd卡进行启动；所述主处理器单元可用来初始化配置寄存器和存储器；支持外部的i2c地址模式；带crc校验。
所述主处理器单元为uart，1个4线传输接口(rxd，txd，rts#，cts#)；
所述主处理器单元的编程模式兼容16450uart和pc16550d。
由于选择了基于i.mx51的处理器芯片，使得整个平台能够模块化、电路板物理尺寸能大大减小，同时保证系统能在恶劣环境下正常稳定的工作。
作为一个实施例，所述电源芯片管理单元的输入电压为5v，输出多路不同电压，为系统各部分提供稳定纯净的电源，保证系统各个部分稳定正常工作。整个平台的工作电流为：2a，满负荷功耗小于5w；典型工作模式功耗为3w。
所述电源芯片管理单元具有散热单元，用于对该电源处理单元进行散热处理；电源部分作为系统的动力来源，该部分的输入电压为(5v)，为了简化和减小系统的物理尺寸，系统选用一个电源管理芯片输出多路电压替代多个单路电源。
所述电源芯片管理单元通过开关和线性稳压器提供系统电源输出；
所述电源芯片管理单元在主控制器单元的控制信号作用下提供多路输出电信号，所述电源芯片管理单元的输出关闭时序基于主控制单元设定的时序进行智能管理；
所述电源芯片管理单元具备电池/备用电池的充放电管理；
所述电源芯片管理单元具备实时时钟/日历/闹钟管理；
所述电源芯片管理单元具备串行背光led/闪光led驱动单元，并通过四线电阻触摸屏驱动。
通过电源芯片管理单元对电源部分对各部分进行供电管理，该电源管理芯片由主控处理器通过spi总线进行控制。电源管理部分考虑到宽温设计，对电源部分的发热元件做了散热的处理，保证电源部分在恶劣环境下能的长时间稳定运行。
本实施例的嵌入式硬件开发平台的外部存储器与程序存储器分离，其中所述外部存储器通过32bits宽度200mhz时钟速度的ddr2sdram存储器总线与所述主处理器单元相相连；
所述外部存储器采用4片128m的ddr2sdram存储器，组成ddr2阵列，其存储容量至少为512m；
所述程序存储器采用8bitsnandflashmemory总线和备份4bits/8bits宽度最高52mhz时钟速度的sdio/mmc总线。
上述存储器大大提高了嵌入式硬件开发平台的存储能力，使平台能够应用到更多产品中。对这些存储器均采用工业级以上的芯片并增加散热装置，保障最小系统的宽温设计。
本实施例中，所述嵌入式硬件开发平台采用精密高速连接单元作为对外的接口。所述精密高速连接单元能传输高速(几百兆)、低速、差分等信号，保障平台的可扩展性。具体地，所述精密高速连接单元的接口包括：
图像接口，包括图像输入接口、图像输出接口和模拟视频输入口，所述图像输入接口包括2路摄像机输入接口，所述图像输出接口包括2路24为rgb图像通道，速度为100mhz；
总线接口，包括网络接口、3路i2c接口、2路usb接口、1路usb-otg接口、5路rs232串行接口、1路spi总线接口和2路pwm接口；
音频接口，包括3路i2s接口、1路模拟音频输入、输出接口和1路spdif；
通用接口，包括；至少两个通用输入输出接口、gps接口、sim卡接口、mmc/sd接口、按键接口、电源接口。
通过上述多个接口，把i.mx51处理器芯片的所有的功能接口全部引出，使i.mx51硬件系统能应用于不同的项目，可应用视频处理模块、音频处理模块、以及各种任务模块。
综上，本发明采用基于i.mx51处理器芯片的嵌入式硬件开发平台，能够应用于不同的项目开发过程中，由于采用了i.mx51处理器芯片、精密高速连接单元以及电源管理芯片等，使得整个嵌入式硬件开发平台实现小型化以及模块化，在保证性能的基础上，可以大大缩短开发周期、减小产品尺寸和修改难度，增大产品的工作环境温度，方便应用于不同的项目中，比如可以应用于头盔显示项目、机载显示器项目、舰载智能显示器项目、机载语音识别处理设备项目等多个项目；
进一步优化地，所述i.mx50芯片选取汽车级芯片，可以应用于低温环境以及高温环境，使得嵌入式硬件开发平台能够在各种恶略的环境中运行，提高了环境的适应性；
进一步优化地，所述电源芯片管理单元的输入电压为5v，输出不同电压，为硬件开发平台的各个部分提供稳定的电源，保证各部分稳定正常工作；
系统采用一个电源芯片管理单元输出多路电压来替代多个单路电源，并且对电源进行散热处理，能够保证嵌入式硬件开发平台的温度不会过高。
因此，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。