Systementwicklung
ARM-basierte Labor-Analysegeräte
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Kaum Platz für alle Funktionen
Da im System nur wenig Platz (200 mm × 200 mm × 120 mm –B×T×H) für all die Funktionen vorliegt, mussten die Entwickler von Heitec eng mit der Mechanik-Konstruktion bei Implen zusammenarbeiten und das System durch Thermosimulationen hinsichtlich Entwärmung optimieren. Die Platine wurde L-förmig angelegt und das Qseven-Modul auf dem Kopf liegend montiert.
Der zum Modul passende Heatspreader kontaktiert über einen Gap-Filler die Metall-Bodenplatte des Gehäuses, während das restliche Gehäuse im Wesentlichen aus Kunststoff besteht. Ein zusätzlicher Kühlkörper im Bereich der Akku-Ladesteuerung sorgt für eine effiziente Handhabung dieses Hotspots.
ARM basiertes Qseven-Modul
Die applikationsfertigen Conga-QMX6-Qseven-Computer-On-Modules (Bild 2) mit umfangreichem BSP und persönlichem Integrationssupport sind mit einem zur Applikation passenden Prozessor der NXP-Prozessorfamilie (ehedem Freescale) i.MX6 ARM Cortex A9 bestückt, die von 1 bis 4 ARM-Cores skalierbar ist und eine 3D-fähige HD-Grafikschnittstelle bietet. Das Qseven-Modul ist in vier Prozessorvarianten verfügbar, von dem Freescale i.MX6 Solo ARM Cortex A9 mit 1.0 GHz und 512 kB Cache bis hin zum Quad ARM Cortex A9 mit 1,2 GHz und 1 MB Cache. Die Skalierbarkeit und langfristige Verfügbarkeit von mindestens zehn Jahren der i.MX6-Familie machen diese Prozessoren zur guten Wahl für ARM-basierte Systemdesigns. Die Modulfamilie wird zukünftig auch mit dem Nachfolger des i.MX6 verfügbar, so dass Entwickler eine noch größere Performance-Bandbreite nutzen und die Langzeitverfügbarkeit nochmals verlängern können.
Der auf dem i.MX6 integrierte Grafik-Core ist trotz geringer Energieaufnahme sehr leistungsfähig: Er bietet eine Video-Prozessor-Einheit (VPU), 2D- und 3D-Grafik (GPU2D/3D), vier Shaders mit bis zu 200 MT/s (Million Triangles/Second) sowie einem Dual Stream von 1080p/720p. Als Grafikschnittstelle steht dual HDMI v1.4 zur Verfügung, wobei der zweite HDMI-Port mit einer LVDS-Schnittstelle gemeinsam genutzt wird.
Auch LVDS wird in 18/24 bit Dual Channel mit einer Auflösung von bis zu 1920 × 1200 Pixel (WUXGA) ausgeführt. Ein MicroSD-Sockel lässt sich für günstige Massenspeicher verwenden, optional stehen bis zu 16 Gigabyte in Form eines aufgelöteten Solid State Drives (eMMC) für robuste Anwendungen zur Verfügung.
Differenzielle Schnittstellen wie 1 × PCI Express 2.0, 2 × SATA 2.0, 6 × USB 2.0, Gigabit Ethernet, 1× SDIO, CAN Bus, LPC sowie I2S-Sound stehen bereit. Das Conga-QMX6-Modul ist mit dem »U-Boot«-Bootloader ausgestattet. Des Weiteren stehen Funktionen wie MultiWatchdog Timer, CAN und I²C zur Verfügung.
Über die Autoren
Zeljko Loncaric ist Marketing Engineer bei Congatec
Wolfgang Christl ist Projektleiter Electronic System bei Design Heitec
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