IMB9121嵌入式工控核心板采用Atmel工控ARM CPU AT91SAM9G20，核心时钟频率400MHz，提供64MB内存，128MB NAND FLASH，也提供NOR FLASH和SD卡接口，支持从任一非易失性存储器启动。

IMB9121的设计目标是工业RTU应用控制核心板，它采用USB HOST接口外挂2G/3G模块，用于无线通信。IMB9121也集成了10/100Base-T以太网接口，支持宽带接入、ADSL MODEM等广域网接入方式。此外，IMB9121外接4个RS232串口，14个GPIO接口，SPI接口，左右声道输出接口，用于处理应用的各种信号。IMB9121也具有一般工业控制常用的小“零件”，如JTAG接口，便于现场编程；实时时钟，为工控应用提供方便的工具；看门狗，强化可靠性。

核心板接口及功能介绍

● 串口

包括4个RS232串口，其中1个用于CONSOLE口。全部串口均有8KV ESD保护。

● GPIO接口

共有14个GPIO接口，每个GPIO接口均可作为中断管脚，具有斯密特触发器，可编程为Open Drain，内部上拉电阻，并行的输出接口。

● SPI接口

SPI接口可用于接入各种具有此类接口的传感器，例如加速度传感器。通常这些传感器位于核心板的数据接口板/背板上。

● SD卡接口

支持8GB存储。

● USB接口

2路USB 2.0 HOST接口。

● 音频接口

双通道音频输出接口。

● 电源

单电源12V DC输入，电流3A。

● 实时时钟

设备断电后可用备用电池维持。具有万年历支持。

● 看门狗

CPU片内硬件看门狗，周期15秒。

性能指标

● CPU核心为ARM926EJ-S，主频400M Hz，32kB数据缓存，32kB指令缓存，两个16KB SRAM存储块以及64KB ROM，在总线速度下可实现单周期访问；

● 标配64MB SDRAM，32位数据总线；

● 标配128MB NAND FLASH，也支持NOR FLASH和SD卡；

● 工作环境温度-40ºC ~ 80ºC，无凝结；

● 输入电压12V DC，功率小于3W；

● 1个10/100M自适应以太网接口；

● 2个USB 2.0 HOST接口；

● 4个RS232 3线串口；

● 14路通用输入输出接口；

● 支持SPI，IIC接口；

● 2路音频输出接口；

● 支持实时时钟和看门狗；

● Uboot 1.34版本，Linux内核为2.6.31版本。

匹配接口板介绍

IMB9121匹配的接口板/背板按照客户需求，可灵活定制，主要有如下用途：

● 扩展核心板的接口，例如在接口板上安装发光二极管/按键，使核心板可以通过GPIO口来建立人机接口，显示各种状态，获取控制指令；或者在上面安装3G模块，使核心板可以通过USB进行控制，建立无线通信；或者在上面安装CAN总线、RS485接口转换器，使核心板拥有CAN总线和RS485总线的通信能力；

● 为核心板提供各种传感信号，例如在接口板上安装加速度传感器，使核心板可以获知设备的运动状态；或者在上面安装GPS模块，使核心板可以获取设备的位置信息；

● 隔离外部环境和核心板上的信号线，保护核心板免收意外损坏。在接口板上加装光电耦合管，可以使核心板的GPIO接口安全地扩展到设备外部，免收雷击/静电影响；

● 电源管理。把220V AC电源转换为低压直流电源，供给核心板使用；电池充电管理电路，电池电压检测等。

软件支持

Bootloader采用Uboot 1.34版本，Linux内核版本号为2.6.30。提供所有外设的Linux驱动，包括音频接口，一拖二的SPI串口转换器，ITU-R BT. 656的图像传感接口等。

机箱示范

由IMB9121嵌入式工控核心板，以及接口板，电源、电池共同组成的工控设备如图3所示。电源采用航空插座。内部集成丰富的传感器和有线、无线通信方式。

附录：CPU特征及可定制接口

IMB9121是一块定制性很强的核心控制板，因此外部接口有限。事实上AT91SAM9G20具有非常丰富的接口，可以随时为你的应用服务，请看下面的介绍。更多细节，可以参阅我们基于这颗CPU的其他主板介绍。

● ARM926-EJS嵌入式CPU，主频400MHz，支持Thumb指令；

● 32KB指令Cache，32KB数据Cache；

● 64KB内置ROM，16KB内置SRAM，在主频下仍然能单周期访问；

● 内置MMU（内存管理单元）；

● 内置DSP，支持JAVA加速技术Jazelle；

● 外部总线接口（EBI），支持SDRAM、SRAM、NAND FLASH，

● USB 2.0 Device接口，2个USB 2.0 Host接口；

● 10/100Base-T以太网接口；

● 图像输入接口。ITU-R BT. 601/656接口，可编程设定帧速率；

● 实时时钟。电池或备用电源供电的慢速时钟，可以选择采用外部的32.768k时钟或者内部RC锁相环时钟，提供不间断的慢速实时时钟；

● 时钟输出。可以输出800M的时钟；

● 4个带流控信号的串口，其中串口0为支持全功能MODEM流控信号的串口。独立波特率、串口格式，可以用于产生和接收IrDA调制信号，可进行曼切斯特编码/解码，支持ISO7816智能卡的硬件握手，支持RS485控制；

● 2个两线串口；

● DEBUG专用2线UART；

● 2个主/从SPI接口，可通过挂接SPI/串口转换芯片，生成4个普通串口；

● 看门狗计数器；

● IEEE 1149.1 JTAG边界扫描接口；

● 4个10bit模数转换通道；

● 3个32位并行输入/输出控制器。一共96条可编程I/O线，每条线可与最多2个附属设备接口管脚复用。每条线均可引起中断。可编程为Open Drain，内部上拉电阻，并行的输出接口。所有线均具有斯密特触发。