第3章 システム概要

3.1. 製品の特長

3.1.1. Armadilloとは

「Armadillo (アルマジロ)」は、ARMコアプロセッサ搭載・Linux対応の組み込み機器プラットフォームのブランドです。Armadilloブランド製品には以下の特長があります。

◆ ARMプロセッサ搭載・省電力設計

ARMコアプロセッサを搭載しています。1~数ワット程度で動作する省電力設計で、発熱が少なくファンを必要としません。

◆ 小型・手のひらサイズ

CPUボードは名刺サイズ程度の手のひらサイズが主流です。名刺1/3程度の小さなCPUモジュールや無線LANモジュール等、超小型のモジュールもラインアップしています。

◆ 標準OSとしてLinuxをプリインストール

標準OSにLinuxを採用しており、豊富なソフトウェア資産と実績のある安定性を提供します。ソースコードをオープンソースとして公開しています。

◆ 開発環境

Armadilloの開発環境として、「Atmark Techno Development Environment (ATDE)」を無償で提供しています。ATDEは、VMwareなど仮想マシン向けのデータイメージです。このイメージには、Linuxデスクトップ環境をベースにGNUクロス開発ツールやその他の必要なツールが事前にインストールされています。ATDEを使うことで、開発用PCの用意やツールのインストールなどといった開発環境を整える手間を軽減することができます。

3.1.2. Armadillo-810とは

Armadillo-810は、ルネサスエレクトロニクス製Cortex-A9プロセッサ「R-Mobile A1」、DDR3 SDRAM、フラッシュメモリを中心に構成された低消費電力なインテリジェントカメラ向け組み込みプラットフォームです。

Armadillo-810

図3.1 Armadillo-810


◆ 小型・省電力、-20℃~+70℃まで動作

50mm×50mmの手のひらサイズで実現した、組み込みCPUボードです。動作温度範囲は-20℃~+70℃まで対応しており、使用環境を選びません。また、試作から量産まで安心して使うことができます。

◆ カメラ入力と画像処理に特化

YUV422 8/16bit、最大8188×8188ピクセルのカメラを接続可能なカメラインターフェースを搭載。高性能Cortex-A9プロセッサやNEON SIMDエンジンを活用し、取り込んだ画像をArmadillo-810自身で画像処理できます。

◆H.264/AVC、AAC、JPEG対応エンコーダー

H.264/AVC、AAC、JPEGのエンコード・デコードに対応する「AVコーデックミドルウェア」をボード本体に標準でバンドル。Full HDサイズ(1920×1080ピクセル)でのH.264/AVCエンコードなどにも対応可能です[3]。 「AVコーデックミドルウェア」はボード本体とアプリケーションの間を補完する、マルチメディア機能に特化したミドルウェアです。R-Mobile A1に搭載されたリアルタイム制御用のサブCPU(SH-4A)やアクセラレータ (VCP1、SPUなど)によるハードウェア支援を最大限に活用することで、メインCPU(ARM Cortex-A9)に大きな負荷をかけずに動画エンコードなどの機能を実現することができ、効率的なシステム設計に役立ちます。

AVコーデックミドルウェアは、「アットマークテクノユーザーズサイト」にて、購入者向けに提供しています。AVコーデックミドルウェアをダウンロードするには、前述のユーザーズサイトでユーザーアカウントの作成および購入製品登録を行う必要があります。

Armadillo-810の特長

図3.2 Armadillo-810の特長


3.2. ボード概要

Armadillo-810の主な仕様は次の通りです。

表3.1 Armadillo-810仕様

プロセッサルネサスエレクトロニクス R-Mobile A1(R8A77404DBA)
CPUコア

メイン: ARM Cortex-A9

- 命令/データキャッシュ 32kByte/32kByte

- L2キャッシュ 256kByte

- メディアプロセッシングエンジン(NEON)搭載

- 浮動小数点コプロセッサ(VFPv3)搭載

リアルタイム制御用: SH-4A

システムクロック

CPUコアクロック(ARM Cortex-A9): 792MHz

CPUコアクロック(SH-4A): 594MHz

DDRクロック: 396MHz

源発振クロック: 24MHz

RAM

DDR3 SDRAM: 512MByte バス幅32bit (DDR3-800)

Micron Technology MT41K128M16JT-125 IT:Kもしくは同等品

フラッシュメモリ

NORフラッシュメモリ: 64MByte バス幅16bit

Micron Technology PC28F512P33BFDもしくは同等品

シリアル(UART)RS232C x 1、3.3V CMOS x 1
拡張インターフェース1USB、UART、SPI、I2S、I2C、SD、MMC、PWM、IrDA、JTAG、GPIO
拡張インターフェース2Camera、I2C、UART、PWM、GPIO
USBUSB2.0 Device (High Speed対応)
LED黄色(面実装) x 4
電源電圧DC 4.35~5.25V
消費電力1.3W(Typ.)、待機時0.9W(Typ.)
使用周囲温度-20~70℃(ただし結露なきこと)
基板サイズ50 x 50mm(突起部を除く)

3.3. ブロック図

Armadillo-810のブロック図は次の通りです。

Armadillo-810のブロック図

図3.3 Armadillo-810のブロック図


3.4. ソフトウェア構成

本章ではArmadillo-810で動作するソフトウェアの構成について説明します。

Armadillo-810で利用可能なソフトウェアを表3.2「Armadillo-810で利用可能なソフトウェア」に示します。

表3.2 Armadillo-810で利用可能なソフトウェア

ソフトウェア説明
Hermit-Atブートローダーです。Linuxカーネルを起動させる機能の他に、ダウンローダーと協調動作を行いフラッシュメモリを書き替える機能など様々な機能を持っています。工場出荷状態ではブートローダーイメージはフラッシュメモリに配置されていますが、プロセッサ(R-Mobile A1)の機能によりSDカードに配置することもできます。
Linuxカーネルバージョン3.x系のLinuxカーネルです。工場出荷状態ではLinuxカーネルイメージはフラッシュメモリに配置されていますが、Hermit-Atの機能によりSDカードに配置することもできます。
Atmark DistuClinux-distをベースにしたアットマークテクノ製品向けのLinuxディストリビューションです。フラッシュメモリ向けのユーザーランドを提供します。工場出荷状態ではAtmark Distユーザーランドイメージはフラッシュメモリに配置されていますが、SDカードなどのストレージに配置することもできます。
Debian GNU/LinuxDebian Projectによって作成されたLinuxディストリビューションです。パッケージ管理システムを備えているため、Debian Projectが提供する豊富なソフトウェアパッケージを簡単に追加することができます。利用する場合は、SDカードなどのストレージデバイスに構築する必要があります。
AVコーデックミドルウェアH.264/AVC、AACデコード及びH.264/AVC、AAC、JPEGエンコードに対応したミドルウェアです。
FSE (Face Sensing Engine)顔検出や特徴点抽出などの機能を持つ OKI (沖電気工業株式会社)製の顔認識エンジンです。工場出荷状態では使用することができません。アットマークテクノ ユーザーズサイトから評価用デモアプリをダウンロードすることができます。
OpenCV (Open Source Computer Vision)オープンソースのコンピュータービジョン向けライブラリです。工場出荷状態では使用することができません。Armadilloサイトに、OpenCVを用いて画像処理を行う方法について説明したHowtoページが公開されています。

Armadillo-810のフラッシュメモリのメモリマップを表3.3「フラッシュメモリ メモリマップ」に示します。

表3.3 フラッシュメモリ メモリマップ

物理アドレスパーティション名サイズ工場出荷状態で書き込まれているソフトウェア

0x00000000

0x0003FFFF

bootloader256kByte

Hermit-Atブートローダーイメージ

0x00040000

0x0007FFFF

config256kByte

アプリケーションの設定情報など

0x00080000

0x000BFFFF

license256kByte

AVコーデックミドルウェアライセンス

0x000C0000

0x004BFFFF

firmware4MByte

armhfアーキテクチャ用OpenGL ES2ライブラリ

AVコーデックミドルウェア

0x004C0000

0x008BFFFF

kernel4MByte

Linuxカーネルイメージ

0x008C0000

0x03FFFFFF

userland55.25Mbyte

Atmark Distユーザーランドイメージ




[3] 量産時は、使用条件によりライセンス料の請求対象となる場合があります。