Liczba producentów komputerów bazujących na układach System-on-Chip systematycznie rośnie. Oferują oni coraz bardziej zaawansowane rozwiązania, zazwyczaj optymalizowane do konkretnych potrzeb rynku. Do grona producentów rozwiązań sprzętowych tego typu stopniowo dołączają także polskie firmy. Przegląd oferty produkcyjnej jednej z nich – autoryzowanego partnera NXP – firmy SoMLabs przedstawiamy w artykule.

Czołowym dostawcą mikroprocesorów dla przemysłowych aplikacji embedded jest obecnie „spadkobierca” Freescale – firma NXP. W jej ofercie dostępnych jest wiele typów układów SoC wyposażonych w różne rdzenie i peryferia, pokrywające swoimi możliwościami potrzeby zarówno prostych rozwiązań przemysłowych jak i zaawansowanych rozwiązań multimedialnych.

Fot. 1. Trzy przykładowe warianty komputerów VisionSOM z różnymi pamięciami

Firma SoMLabs swoją ofertę produkcyjną zaczęła budować od mikroprocesorów należących do rodziny i.MX6 (modele i.MX6UL i i.MX6ULL), wprowadzając do sprzedaży kilka wariantów komputerów VisionSOM w formacie mechanicznym SODIMM200 (fotografia 1). W zależności od potrzeb użytkownika, moduły mogą być wyposażone w pamięci stałe eMMC, NAND lub kartę MicroSD, a także zintegrowany moduł radiowy WiFi (802.11b/g/n)/BT-BLE (4.1). Niezależnie od typu wybranej pamięci, komputery są oferowane w zakresie dopuszczalnych temperatur pracy od –40 do +85°C, wersja ze zintegrowanym WiFi/BT-BLE może pracować w zakresie temperatur od –30 do +70°C.

Mikroprocesory zastosowane w komputerach VisionSOM są wyposażone w rdzeń ARM Cortex-A7, standardowo taktowany sygnałem zegarowym o częstotliwości do 900 MHz. Są to układy zoptymalizowane do pracy w systemach energooszczędnych wymagających dużej mocy obliczeniowej. Dzięki wbudowanemu stereofonicznemu przetwornikowi audio oraz koprocesorowi graficznemu NXP PXP v2.0 2D Graphics Accelerator, mogą realizować także podstawowe zadania multimedialne.

Zakres wyposażenia ilustrujący możliwe konfiguracje komputerów VisionSOM-6ULL przedstawiono w tabeli 1.

Tab. 1. Zakresy wyposażenia komputerów VisionSOM-6ULx

Fot. 2. Wygląd płytki bazowej VisionCB-STD

Do celów ewaluacyjnych i uruchomieniowych, dla użytkowników komputerów z rodziny VisionSOM-6ULL firma SoMLabs przygotowała tanią płytkę bazową VisionCB-STD oraz moduł 7-calowego wyświetlacza LCD-TFT z pojemnościowym touch-panelem (SL-TFT7-TP-800-480), bazujący na wysokiej jakości matrycy firmy Powertip.

Fot. 3. Płytka bazowa VisionCB-STD z dołączonym modułem 7-calowego wyświetlacza LCD-TFT i pojemnościowym touch panelem

Na fotografii 2 pokazano wygląd płytki bazowej VisionCB-STD, a na fotografii 3 tę samą płytę bazową z modułem wyświetlacza dołączonym za pomocą 50-przewodowego kabla FPC A-A. Moduł wyświetlacza jest wyposażony w opracowany przez SoMLabs adapter, który upraszcza interfejs elektryczny LCD-TFT, umożliwiając jego zasilanie z pojedynczego napięcia i jednocześnie integruje wszystkie sygnały niezbędne do działania LCD, touch-panela i podświetlacza LED w jednym złączu. Moduł SL-TFT7-TP-800-480 jest przystosowany do pracy w zakresie temperatur od -20 do +70°C.

Fot.4. Wygląd płyty bazowej bazowej VisionCB-IND

Kolejne opracowania firmy SoMLabs, przygotowane z myślą o uproszczeniu aplikowania modułów VisionSOM to dwie płyty bazowe VisionCB-IND (fotografia 4) oraz VisionCB-IND-HDMI (fotografia 5). Są one identyczne wymiarami i mają takie samo wyposażenie. Różnią się jedynie interfejsem graficznym: do VisionCB-IND, używając złącza FPC50, można wygodnie dołączyć wyświetlacz LCD-TFT z interfejsem równoległym, natomiast płytkę VisionCB-IND-HDMI wyposażono w konwerter HDMI produkowany przez firmę Analog Devices.

Fot. 5. Wygląd płyty bazowej bazowej VisionCB-IND-HDMI

Zestawienie najważniejszych cech i wyposażenia płyt bazowych z rodziny VisionCB znajduje się w tabeli 2.

Tab. 2. Zestawienie najważniejszych cech i wyposażenia płyt bazowych z rodziny VisionCB (SODIMM200)

Kolejne etapy rozwoju oferty produkcyjnej SoMLabs są dobrze zdefiniowane, bazują bowiem na ścisłej współpracy z firmą NXP, do czego obliguje SoMLabs status „Proven Partnera” tej firmy.

W najbliższych tygodniach do sprzedaży trafi kolejny komputer z rodziny VisionSOM w formacie mechanicznym SODIMM200, wyposażony w mikroprocesor z rodziny i.MX-RT (rdzeń Cortex-M7 @600MHz), konstrukcyjnie zoptymalizowany dla aplikacji bazujących na systemach czasu rzeczywistego RTOS, jak np. FreeRTOS. Moduł VisionSOM-RT jest zgodny elektrycznie z pozostałymi członkami rodziny VisionSOM, dzięki czemu mogą z nim współpracować wszystkie peryferia przygotowane dla komputerów z mikroprocesorami i.MX6ULL.

Kolejne nowości w ofercie SoMLabs to energooszczędny komputer w nowym formacie mechanicznym MXM314 z mikroprocesorem i.MX7ULP (Cortex-A7 @800MHz + Cortex-M4 @150MHz, zintegrowany zaawansowany koprocesor graficzny GPU 3D z interfejsem MIPI-DSI), który do produkcji wejdzie w drugim kwartale 2018. Jest to rozwiązanie należące do nowej rodziny ActionSOM, tworzące podwaliny pod kolejny etap rozwoju oferty – komputery bazujące na mikroprocesorach i.MX8. Na rysunku 6 przedstawiono roadmapę rozwiązań firmy SoMLabs.

Rys. 6. Roadmapa rozwiązań firmy SoMLabs

Firma SoMLabs promuje swoje rozwiązania we współpracy z dystrybutorami poprzez warsztaty, seminaria techniczne i szkolenia, w których łącznie udział wzięło w ostatnich 8 miesiącach ponad 800 inżynierów z Polski, Rosji i Ukrainy.

SoMLabs oferuje także bezpłatny support techniczny dla inżynierów (poprzez portal wiki.somlabs.com) używających komputerów VisionSOM, w ramach którego dostępne są zarówno elementy biblioteczne dla Altium Designera (sch/pcb), modele 3D, jak i zoptymalizowane wersje systemów operacyjnych Linux z przykładowymi aplikacjami demonstracyjnymi i driverami.

Piotr Zbysiński

CTO, SoMLabs