全志T153 AMP多核异构芯片解析：SOM5301核心板与EVB5301开发板如何简化工业控制设计

2025年9月，全志科技在上海发布了新一代工业芯片T153。这颗芯片的设计思路颇有新意，它采用了AMP多核异构架构。

简单来说，这相当于在一个芯片里集成了两个“大脑”：四核Cortex-A7（主频1.6GHz）负责运行Linux系统、处理人机界面等复杂应用；而独立的RISC-V E907内核（主频600MHz）则专管实时响应任务，例如PLC扫描、IO采集等，其延迟可以做到微秒级别。

这种设计的实际好处很明显：它将数据采集、协议解析这些对实时性要求极高的工作，专门交给RISC-V核心来处理，从而让A7核心能够更专心地跑上层应用和图形界面。这样一来，不仅提升了整个系统的响应速度与稳定性，还能有效避免传统方案中可能出现的界面卡顿与数据丢失并存的问题。

回想以前的方案，一颗主控芯片既要跑操作系统又要处理各种实时中断，在复杂场景下难免顾此失彼，出现卡顿或丢数据。这就好比让一个人同时干几个人的活，难免手忙脚乱。而T153通过这种“分工协作”的方式，让两个核心各司其职，系统运行自然就更流畅、更可靠了。

今天要为大家详细介绍的，正是基于这颗T153工业芯片打造的一套成熟方案：来自硬件十万个为什么（简称硬十）的 SOM5301核心板，以及配套的 EVB5301开发板。下面我们就从这块开发板入手，看看这套方案到底能如何帮你省时省力。

01 硬件介绍

1、硬件整体介绍

这套 EVB5301-V1 开发板采用了行业常见的 核心板+底板 分离式设计。核心板将T153芯片、内存、存储等核心部件高度集成在一块板子上，稳定可靠，可直接用于开发或量产。底板上则配备了丰富的接口，包括星闪（NearLink）、网口、WiFi&蓝牙，并预留了扩展口，方便接入4G模块等外设。整体而言，该有的功能一应俱全，上手即用。

2、核心板介绍

核心板型号为 SOM5301-S1。你可以把它理解为整个系统的“大脑”，所有核心部件都集成在这张尺寸仅为 38mm x 38mm 的小板子上，采用邮票孔（144PIN）+ LGA（16PIN）的封装形式，体积小巧但功能强大。

SOM5301-S1核心板正面（图源硬十官网）

SOM5301-S1核心板背面（图源硬十官网）

其主控芯片是全志T153，它是T113的升级替代方案。在性能上，T153相比T113有显著提升，幅度大约在 140% 左右，运行应用会更加流畅。

在接口方面，这块核心板堪称“量大管饱”，尤其适合各类工业互联设备：

1. 网络能力突出：最亮眼的是它引出了 3路千兆以太网GMAC。配合外部PHY芯片，可以直接设计出三网口的工业网关、路由器或交换机产品。
2. 工业总线齐全：提供了 2路CAN FD 和 10路UART，无论是连接传感器、PLC还是各类仪表，接口都绰绰有余。
3. 高速并行接口：保留了 Local Bus 总线，可以灵活扩展FPGA、MCU或并口设备，对于需要高速实时数据交互的场景非常实用。
4. 显示与摄像头：支持MIPI DSI、双路LVDS和RGB显示接口，可同时接驳屏幕与触摸屏。摄像头方面支持MIPI CSI和并口CSI，内置ISP能直接处理最高2M@30fps的图像，方便实现机器视觉或扫码识别功能。
5. 无线扩展灵活：核心板虽未集成无线模块，但通过预留的USB或SDIO接口，可以非常方便地扩展4G Cat1、Wi-Fi 6乃至星闪模块。配套底板已预留相关接口，无线方案的选择权完全在开发者手中。

值得一提的是，这块核心板的PCB设计颇具匠心：

1. 8层板、沉金工艺，并对信号完整性与电源完整性进行了仿真优化。
2. 背面平整无走线，拥有完整的地平面。这一设计对EMC（电磁兼容） 非常友好，贴装到底板上时，无需担心因背面走线导致的短路或信号串扰问题。

核心板背面无走线

3. 默认配备屏蔽框，用户可根据需要选配屏蔽罩，其防护等级可达 8KV接触静电。这对于静电、浪涌多发的工业现场环境，提供了额外的保障。
4. 邮票孔封装相比金手指连接器，具有更好的抗震性，即使在有振动的环境中工作也更为可靠。

在供货与认证方面：

1. 采用100%全国产化工规物料，支持全流程追溯。
2. 支持 CE/FCC/RoHS 等认证，便于出口产品直接使用。
3. 承诺 10年以上供应周期，避免产品做几年后就面临更换方案的窘境。
4. 工作温度范围为 -40℃ 到 +85℃，并通过了严格的工业级测试，适用于户外、冷库或高温车间等严苛环境。

总结一下：如果你正在寻找一颗接口全面、供货稳定、能耐受恶劣工业环境的处理器方案，SOM5301-S1 值得关注。它将核心硬件高度集成，你只需要设计或选用合适的底板，就能省去大量高速信号布线和EMC整改的麻烦。

3、底板介绍

底板型号：EVB5301-V1开发板。这块板子不仅是评估工具，更是一个优秀的参考设计。其布局紧凑，设计颇具工业美感。

EVB5301-V1开发板正面

EVB5301-V1开发板背面

这块底板将核心板的大部分功能都通过标准接口引出，方便开发者进行功能验证。如果你有特殊需求或计划进行二次开发，它完全可以作为可靠的参考设计。基于其测试结果来设计自己的底板，远比从零开始要高效得多。

下面我们来详细浏览一下这块底板的接口细节，从左至右依次是：

• 两个USB Type-C接口：

  • 一个是 Debug调试口，板载CH340E芯片将调试UART转换为Type-C，直连电脑即可查看打印信息，无需额外准备USB转串口线，UART波特率为115200。

  
  Debug接口参考原理图

  • 另一个是 OTG接口，支持固件下载、ADB调试、连接U盘等标准操作。

  
  OTG接口参考原理图

• 3.5mm耳机插孔（3节CTIA标准，注意不支持MIC输入）。

  
  3.5mm耳机参考原理图

• TF卡座，支持SD3.0协议，可使用高速存储卡。

  
  TF卡座接口参考原理图

• 双层USB Type-A接口，提供2路USB Host接口，方便连接鼠标、键盘或U盘。

  
  双层USB Type-A接口参考原理图

• 两个以太网口：左侧为 1路独立百兆网口，右侧为 自适应双千兆网口，支持WAN口+LAN口双IP配置。

  
  RJ45网口参考原理图

• 电源指示灯和 DC12V电源输入插座。

  
  电源输入参考原理图

关于电源插座，开发手册中明确标注了插头尺寸：外径5.5mm，内径2.1mm（另有常见规格为内径2.5mm）。这种细节对于确保连接可靠性很重要，也体现了手册的细致程度。

再看板子另一侧的接口：

• 一个 2x20x 2.54mm 双排针，包含了12V/5V/3.3V电源，以及UART、LVDS、SPI、RS232、RS485、CAN和其他GPIO等丰富接口。

  

• RTC电池座，使用CR1220电池，确保在断电情况下系统时钟能够持续运行。

  

  
  RTC实时时钟参考原理图

• 24Pin FPC 0.5mm接口，用于连接MIPI CSI摄像头。

  

• PH2.0-2P米白色弯针，单声道扬声器接口，支持4Ω@3W输出。

• 板上搭载了一个 RISC-V Debug接口 (1x3x1.25mm)，UART波特率为115200。

• 复位按键，在开机状态下按下可实现系统复位。

• 板载星闪（NearLink）模组，支持2.4GHz WLAN+BLE+SLE，外置一个IPEX一代天线。

  

  
  天线IPEX接口参考原理图

• 主板搭载了4G中国移动ML307R模组（CAT1）。

  

• 同时提供了MINI-PCIE连接器，可自主选择更换其他4G模块（如EC20等）。

  

板子背面的工艺同样精湛，核心板引出的蛇形走线清晰规整，这不仅满足了高速信号等长处理的技术要求，其美观的布局也令人赏心悦目。

主板背面还设有：

• FEL按键：用于系统固件烧录。在断电状态下按住此键，连接USB OTG接口（侧立的Type-C口）后再通电，主板即进入USB烧录模式，可使用烧录工具升级系统。
• SIM卡槽：可插入SIM卡实现蜂窝网络连接，使设备在没有Wi-Fi的环境下也能联网。

更有意思的是，厂商还提供了一块IO拓展板，将CAN、RS232、RS485这些工业现场常用的总线接口以端子形式引出，可以直接插在底板上进行测试，非常方便。

IO拓展板正面

IO拓展板背面

底板+IO拓展板组合（海岸线接口）

底板+IO拓展板组合（内部视图）

此外，还可选配7寸MIPI屏（分辨率1024x600），方便调试与显示。

7寸MIPI屏

搭配OV5648摄像头（支持自动对焦，通过MIPI CSI-2接口输出图像数据），可快速构建视觉应用原型。

OV5648摄像头

下图是包含12V电源、调试线、屏幕、摄像头和IO扩展板的“全家福”，有了这些，测试验证将更加便捷。

开发套件全家福

对于硬件工程师而言，这块底板最大的价值在于它是一个鲜活的参考设计。如果你计划自主设计底板，完全可以参照它的原理图进行，或在其提供的源文件基础上修改。

更贴心的是，其文档中包含了一份 《底板原理图CheckList》 ，将设计底板时容易忽略的关键点，如浪涌保护、必要接口引出、电平匹配等逐一列出。按照这份清单检查，能显著降低板级设计失败的风险。毕竟，将高难度的核心板设计与制造交给专业厂家，自己则专注于擅长的底板与应用开发，这种分工协作的模式效率最高。

底板原理图CheckList（部分）

02 资料与服务：新手友好，老手省心

除了上述硬件实物及设计文件（原理图、PCB图），丰富且有条理的技术资料同样至关重要。厂商提供的资料包结构清晰，符合工程师的使用习惯。

对于初次接触该平台的朋友，建议首先阅读开箱必读，它能指导你快速完成电源连接、串口调试、固件烧录等步骤，让你在半小时内就让系统运行起来。

如果你打算基于它进行产品开发，那么设计资料文件夹就极具价值。里面不仅包含完整的底板设计文件、CheckList，还有芯片原厂数据手册、参考设计等。软件方面，Linux BSP源码、编译工具链、外设驱动例程也都已打包完备。

在软件系统支持上，该方案覆盖全面，如下图所示：

1. Linux系：支持 Ubuntu, Buildroot 和 OneOS，无论是开发复杂应用还是构建轻量级系统都能满足。
2. 裸机/实时系：同样提供了 Baremetal 和 RTOS 支持，适合对实时性要求极高的控制场景。

换言之，无论你是想运行完整的Linux系统开发人机界面（HMI），还是希望使用RTOS进行裸机实时控制，这套方案都已准备好了相应的软件资料，无需从零开始艰难移植，这大大降低了计算机系统层面的开发门槛。

03 小结

总的来说，这套由全志T153芯片驱动的方案，给人的印象是形成了一个比较完整的闭环：从创新的AMP多核异构芯片选型，到接口丰富、坚固小巧的SOM5301核心板设计，再到功能全面、可作为参考设计的EVB5301开发板配套，最后辅以条理清晰、包含实用CheckList的文档支持。

如果你正在为工业HMI、PLC、机器人伺服控制、工业网关或数据采集等产品进行选型，不妨关注一下基于 SOM5301-S1核心板 和 EVB5301-V1开发板 的这套方案。它或许能帮助你更高效地解决那些“既当爹又当妈”的复杂系统设计难题，让开发工作变得更加专注和顺畅。欢迎前往云栈社区的技术论坛板块，与更多开发者交流嵌入式硬件选型与设计心得。