Одноплатные компьютеры Phytec на базе ARM-процессоров

Сегодня компания Phytec выпускает ряд новых модулей на базе процессоров Freescale (i.MX6, Vybrid) и Texas Instruments (AM335x (Sitara), OMAP4460). Использование этих модулей позволяет снизить трудоемкость и риски, возникающие при работе над новым проектом. Для всех модулей доступны стартовые комплекты, включающие сам модуль, пакеты поддержки (Board Support Packages, BSP) для Linux и Windows Embedded, несущую плату, кабели и необходимый инструментарий, позволяющие разработчику встраиваемых систем быстро приступить к проекту. На рис. 1 в качестве примера представлен стартовый комплект на базе модуля phyFLEX-i.MX6.

Рис. 1. Стартовый набор на базе модуля phyFLEX-i.MX6

Модули Phytec находят применение в мультимедийных приложениях, портативных устройствах, системах контроля и сбора данных, автоматизации, управлении и медицине.

Рис. 2. Модуль phyFLEX-i.MX6

Заказчик, исходя из своих задач, требуемой производительности и необходимых интерфейсов, выбирает модуль (рис. 2). Если ему требуется готовое решение, то он может дополнительно выбрать базовую плату для установки своего модуля (рис. 3), размер и тип экрана и даже корпус изделия (рис. 4).

Рис. 3. Плата расширения с установленным модулем phyFLEX-i.MX6

Этот путь позволяет существенно упростить выход собственного уникального продукта на рынок встраиваемых решений, сократить расходы на разработку и производство, а также избежать ошибок, в чем компания Phytec всячески содействует.

Рис. 4. Корпус изделия

Модуль phyCORE Vybrid (рис. 5) разработан на базе процессора Vybrid от Freescale. Он имеет два ARM-ядра — Cortex-A5 (500 МГц) и Cortex-M4 (166 МГц) и предназначен для использования во встраиваемых системах с графическим интерфейсом и системой реального времени. В состав модуля входят графический ускоритель и четыре аудиоинтерфейса. Производительное ядро на Cortex-A5 может находиться в спящем режиме, в то время как управляет модулем малопотребляющее ядро Cortex-M4. Это позволяет снизить требования к потреблению, охлаждению системы и как следствие — к габаритам системы.

Рис. 5. Модуль phyCORE-Vybrid

Типовое потребление модуля — около 1 Вт (3,3 В). Размеры платы — 51×41 мм. Все сигналы и порты выведены через два разъема Samtec по 120 контактов каждый. Двухрядные разъемы (60×2) с шагом 0,5 мм предназначены для ответственных применений. Модуль имеет следующие интерфейсы: два Ethernet 10/100 Mбит/с, USB 2.0, USB OTG, 2×CAN, 4×I²C, 4×SPI, 2×MMC/SD/SDIO и т. д. Он работает в промышленном температурном диапазоне: от –40 до +85 °C.

Модуль phyCORE-AM335x (рис. 6) выполнен на процессоре Cortex-A8 AM335x компании Texas Instruments. Он подходит для приложений, где наряду с широким набором интерфейсов необходим интуитивно понятный графический интерфейс пользователя.

Рис. 6. Модуль phyCORE-AM335x

AM335x имеет очень низкое потребление в режиме ожидания: порядка 25 мВт (5 В). Типичные области его применения — промышленная автоматизация и робототехника, а также портативные приложения и регистраторы данных.

По набору интерфейсов AM335x не уступает phyCORE Vybrid и дополнительно поддерживает такие стандарты, как EtherCAT, Ethernet/IP, PROFINET, PROFIBUS, POWERLINK, SERCOS-III и CANopen.

Компания Тexas Instruments гарантирует доступность процессоров семейства AM335x минимум 10 лет. Это дает возможность долгосрочного планирования производства и сервисного обслуживания. Размеры платы — 50×44 мм. Все сигналы и порты выведены через два разъема Samtec, которые имеют 100 и 120 контактов соответственно. Этот модуль также работает в промышленном температурном диапазоне: от –40 до +85 °C.

Модуль PhyCORE-OMAP4460 (рис. 7) создан на базе двухъядерного процессора OMAP4460 Texas Instruments с частотой ядра 1,5 ГГц (ARM Cortex A9). Процессор обладает набором мультимедийных функций и, как следствие, высокой производительностью для решения мультимедийных задач. Он был разработан для использования в планшетных ПК и смартфонах последнего поколения.

Рис. 7. Модуль phyCORE-OMAP4460

Периферия OMAP4 хорошо подходит для построения высококлассных портативных устройств. Интерфейсный набор соответствует требованиям современных персональных компьютеров. Типовое потребление модуля — около 2,8 Вт (3,3 В). Размеры платы — 55×45 мм. Модуль также предназначен для работы в промышленном температурном диапазоне: от –40 до +85 °C.

Модуль phyFLEX-i.MX6 (рис. 2) выполнен на процессоре i.MX6 с архитектурой ARM Cortex-A9 и выпускается в нескольких модификациях. В серию процессоров i.MX6 входят микросхемы с одним, двумя и четырьмя ядрами с частотой до 1,2 ГГц. Одно- и двухъядерные варианты обеспечивают баланс цены и производительности, в то время как четырехъядерный процессор — максимальную производительность, необходимую для ресурсоемких приложений.

Флагман i.MX 6 Quad — это процессор с 3D-графическим ускорителем, поддержкой стереоскопического датчика изображения для 3D-визуализации и HD-видео в формате 1080p60. Этот процессор поддерживает также работу с интерфейсами DDR3, SD3.0, USB 2.0, Gigabit Ethernet, PCIe, SATA-II. Он имеет два порта дисплея MIPI, два порта для камеры MIPI и два интерфейса HDMI v1.4.

На плате может располагаться до 4 Гбайт RAM DDR3 и до 8 Гбайт NAND flash.

Модули PhyFLEX-i.MX6 предназначены для применения в отраслях, требующих ресурсоемких приложений для ответственных применений.

В статье были рассмотрены только четыре модуля компании Phytec, каждый из которых был разработан и ориентирован на решение определенного круга задач. Этот подход компании Phytec дает возможность получить наилучшее комплексное решение, оптимально сочетая стоимость модуля, его производительность, энергопотребление, временные затраты на разработку программного обеспечения и ряд других параметров. Готовые же решения компании и предлагаемый набор услуг по ведению проектов снимают проблемы, связанные с разработкой системы в целом. Мы надеемся, что ваше знакомство с продукцией компании Phytec будет успешным.