如何用RK3506核心板自研一款嵌入式工业网关?

本文内容来自微信公众号【工程师进阶笔记】，以工程师的第一视角分析了飞凌嵌入式OK3506J-S开发板的产品优势，感谢原作者温老师的专业分享。

前两周，有一位老朋友联系我，他想找人开发一款数据采集器，用来采集工业现场的设备数据，并且可以根据不同的业务场景，通过不同的接口把这些数据分发出去。

我把他提的需求总结了一下，这款产品方案大概有以下功能接口，妥妥地一款工业网关，在网上也能找到很多类似的产品方案，为啥他不直接买来用？

再跟朋友深入地聊了一下，他之所以联系我，是因为看到我在公众号介绍过一款由飞凌嵌入式推出的RK3506核心板，认为比较符合需求，再结合他现在创业所面临的业务情况，所以才找我探讨一下自研网关的可能性。

朋友还告诉我，因为近几年的各种限制，很多客户不太敢用进口芯片方案，特别是有些国央企，要求整套产品都必须用国产芯片方案。

需求弄清楚后，开干就完事儿！

我打算用RK3506这款芯片来进行开发，但方案是否可行还不确定，如果马上就开始设计原理图和PCB，然后去打板做样机，风险还是有点大。（容我想想）

于是，我联系了飞凌嵌入式，申请了一块FET3506J-S核心板和OK3506J-S开发板，打算再深入地预研评估一下所选的芯片方案是否可行。

简单地描述一下飞凌嵌入式FET3506J-S核心板的参数：搭载的CPU是瑞芯微RK3506J（3*Cortex-A7+1*Cortex-M0），有256MB+256MB和512MB+8GB这两种存储配置可选，DC-5V供电，真工业级温宽-40℃~+85℃。

这款核心板的体积做得非常小，手动测量后的尺寸为：长44mm*宽35mm*高2.3mm，加上邮票孔的设计，可以很方便地嵌入到产品设计里面。我顺便观察了一下FET3506J-S核心板的关键芯片，都是国内的芯片品牌，妥妥地100%全国产。

直接用开发板去验证软件方案可行性，是一种省时省力省成本的高效开发方式，根据朋友提出的工业网关需求，我打算先用飞凌嵌入式的OK3506J-S开发板去进行软件方案评估。

第一步，下载资料。其实OK3506J-S的参考手册不用下载，官方把它的手册资料都做成了在线文档了，点击下图即可跳转浏览。

飞凌嵌入式OK3506J-S开发板运行的是Linux6.1.99操作系统，我所关注的系统驱动程序都已经有提供，比如：以太网、串口、LCD控制器、按键、LED、TF卡、USB等等。

在开发产品应用程序的时候，可以充分参考配套资料里面提供的命令行测试例程，这些例程都是通过命令行的方式启动预置的应用，然后驱动底板上的硬件来实现常规的功能。

跟瑞芯微其他高性能处理器相比，RK3506的定位是中低性能工业级处理器，所以它不支持Android或者OpenHarmony系统，它支持Linux 6.1和Linux RT，可以满足常规的工业应用场景。

硬件设计方面，我比较关注以太网和RS485通信，在配套资料里面提供了双百兆以太网和隔离型RS485的参考设计，其他硬件也能找到相关的参考设计方案。（照抄就行！）

配套的硬件资料里面，提供了OK3506J-S的底板原理图和底板PCB设计文件，可以直接把原理图库和PCB封装库都导出来，在设计工业网关的时候就可以直接使用，就不用自己再重新画封装库了。

据我了解，FET3506J-S工业核心板的两种存储配置在网上的含税零售价分别是：256MB+256MB售价yen88，512MB+8GB售价yen128，并且提供10~15年供货周期，成本和供货周期均在可控范围内。

整体评估下来，不管是软件配套还是硬件性能，飞凌嵌入式FET3506J-S核心板是可以完全满足工业网关的设计要求的。

接下来，我们就开始在RK3506开发板上验证软件方案，包括裁剪内核优化系统启动时间，移植Modbus-RTU/TCP相关库，移植MQTT，编写配置文件，编写业务应用相关逻辑，等等。

同时也开始安排硬件工程师评估硬件方案，进行原理图设计，PCB-Layout，在做出第一款工程样机后，以便再继续进行软件应用验证和各种可靠性测试。