V nabídce firmy Advantech lze najít kompletní procesorové vestavné jednotky SOM-ETX, které umožňují do uživatelských a průmyslových aplikací (desek plošných spojů) vložit CPU AMD nebo Intel Pentium i s periferiemi typu grafické a zvukové karty, USB, SRAM, Ethernet, rozhraní klávesnice a myši apod.

Mohou nastat situace, kdy je potřebné určité zařízení řídit vyspělými procesory typu Intel Pentium (III, M ...), AMD nebo VIA a vybavit paměťovými rozhraními typu DIMM (PC paměti SDRAM a DDR), periferiemi jako jsou grafická a zvuková karta, komunikační periferie (USB, RS-232, Ethernet, Irda atd.) nebo rozhraní pro připojení klávesnice a myši. To umožňují výrobky firmy Advantech označené jako SOM (System On Module), které na vícevrstvých destičkách plošných spojů integrují jak samotné CPU a veškeré nutné prostředky a periferie pro jeho funkci, tak i obvyklé periferie a rozhraní obvyklé na PC (grafická karta a rozhraní, zvuková karta, USB 2.0 nebo 1.1, 100 Mbps Ethernet, rozhraní pro paměťové karty, klávesnici a myš atd.). Typizovaná konstrukce modulů/destiček umožňuje nejen je pohodlně vestavět do desek zařízení, ale i pohodlnou záměnu například desky s CPU Intel na desku s CPU AMD bez potřeby jakkoliv předělávat zapojení desky plošných spojů daného zařízení. Více informací pak najdete v následujících řádcích článku.

Použití modulů SOM-ETX

• Řídící systémy, PLC, Embedded PC
• HMI, Informační zařízení
• Zařízení pro zpracování informací a dat ze senzorů, bezdrátová komunikace
• Ukládání a zalahování dat
• Průmyslová datová komunikace, třídění, zpracování a zobrazení dat
• Řízení robotů například v automobilovém průmyslu
• Automatické měřící zařízení a systémy
• Přenosné, bateriově napájené zařízení

Co je to SOM-ETX ?

Moduly/destičky SOM-ETX (viz. obrázek 1.) jsou vestavené (embedded) procesorové jednotky s CPU a periferiemi dnes běžnými v zařízeních typu PC, PDA nebo PAC. Moduly se sice vzájemně liší výbavou, použitím různých CPU & velikostí RAM, typem a provedením periferií, ale mají všechny stejné rozměry 95 x 114 mm i provedení a umístění konektorů.

Obr. 1. Umístění konektorů, nabídka rozhraní periferií a proporce modulů SOM-ETX

To umožňuje vzájemnou záměnu jednotlivých destiček použitých v systému dle potřeby (viz. obrázek 2. a 3.). Výhodou použití takových to destiček, proti přímému zakomponování CPU a periferií do desky plošných spojů, je velké zjednodušení návrhu zařízení a zajištěná spolehlivá funkce moderních CPU i periferií, u nichž je návrh plošných spojů velmi složitý z důvodu velkého vlivu elektromagnetického rušení u dnešních velmi rychlých procesorů. Navíc by přímá implementace CPU do zařízení vyžadovala pouiítí 7 a vícevrstvé desky, i když pro samotné řešení zbytku zařízení by například stačila deska čtyřvrstvá. Použití SOM tak snižuje náklady na vývoj produktu.

Protože jsou moduly navrženy hlavně pro použití v průmyslových aplikacích, je jejich chlazení primárně pasivní bez nutnosti použít specielní chladič nebo větrák. Pracovní teplotní rozsah se pohybuje v rozmezí 0 až 60°C, což umožňuje nasazení i ve velmi tepelně namáhaných provozech. Struktura modulů využívající klasické CPU, paměti SDRAM, i sběrnice typu IDE, PCI a ISA umožňuje instalaci běžných operačních systémů (OS), jako jsou například Windows 95 až XP, Linux, Unix, nebo specializovaných embedded OS typu Win XP Embedded, Windows CE, Embedded Linux apod.

K testování jednotlivých modulů nebo k jejich rychlému použití je možné použít firemní vývojový kit/desku s označenou jako SOM-DB4400 (viz. obrázek 3. a 4.). Ta poskytuje mimo samotného slotu pro SOM moduly i klasické konektory všech rozhraní, které moduly podporují. Je tak podobná základní desce PC (motherboard), pouze s tím rozdílem, že je jednodušší, protože hlavní obvody se nacházejí přímo na desce modulu SOM-ETX.

SOM-4450 - AMD SOM-ETX Module

Provedení: Modul SOM-4450 je založený na nízkopříkonovém 0.18mikronovém procesoru GX1 firmy AMD, který kombinuje vysoký výpočetní výkon a relativně nízkou spotřebu. CPU doplňuje systémový chipset CS5530A. Významná je pak i přímá podpora paměťových karet Compact Flash a široká podpora různých rozhraní pro zobrazení (VGA, LCD, LVDS, TV).

Hlavní vlastnosti:

• CPU & RAM: Embedded AMD Geode procesor GX1-300 MHz, SDRAM SODIMM x 1 (max. 256 MB), 256 kB Flash BIOS
• Nosiče dat: rozhraní pro CompactFlash™ karty
• Komunikační rozhraní: PCI/ISA, 2 x EIDE (Ultra DMA33), FDD/LPT, 2 x PS/2, 2 x RS-232, Irda, USB 1.1, 100BASE-T Fast Ethernet, Audio AC’97 2.0
• Grafika: 1024 x 768, 24 bpp (60 Hz), rozhraní VGA, 18bit. LCD TFT, LVDS interface, TV výstup (NTSC,PAL)
• Rozměry: 95 x 114 mm
• Napájení: 5 V, typ. 1.5 A
• Pracovní teplota: 0 ~ 60° C pasivní chlazení bez ventilátoru
• Další: WatchDog Timer

SOM-4451 - SiS SOM-ETX Module

Provedení: Modul SOM-4451 obsahuje 200 MHz procesor SiS 552 a širokou podporu v oblasti multimediálních aplikací. Přímo podporuje rozhraní pro karty Smart Card a Memory Stick nebo velký výběr signálů pro připojení různých druhů displejů a obrazovek. K tomu je také určen MPEG-2 decoder pro dekódování a přehrání obrazu například z DVD. RAM paměť se vkládá do klasického konektoru pro DIMM a podporována je velikost až 512 MB.

Hlavní vlastnosti:

• CPU & RAM: Embedded low power SiS 552 200 MHz procesor, SDRAM 133 MHz 1x DIMM (max. 512 MB)
• Nosiče dat: rozhraní pro Smart Card a Memory Stick karty
• Komunikační rozhraní: PCI/ISA, 1x IDE, FDD/LPT, 2 x PS/2, 2 x RS-232, Irda, USB 1.1, 100BASE-T Fast Ethernet, Audio AC’97 2.0
• Grafika: 1024 x 768, 16 bpp (60 Hz), rozhraní VGA, 18bit. LCD TFT, LVDS interface, TV výstup (NTSC/PAL, S-video & Composite video), MPEG-2 decoder pro DVD
• Rozměry: 95 x 114 mm
• Napájení: 5 V, typ. 1.92 A (pro 128 MB RAM)
• Pracovní teplota: 0 ~ 60° C pasivní chlazení bez ventilátoru
• Další: WatchDog Timer

SOM-4470 - Pentium® III SOM-ETX

Provedení: Modul SOM-44470 využívá služeb "klasického" CPU Intel Pentium III, známého chipsetu Intel 440BX a jako chipset pro Ethernet je zde Intel 82559ER. Tento modul patří mezi nejmenší možné řešení procesorové jednotky s procesorem Pentium III, které je na trhu. K dobré práci i zobrazení dat a informací na displejích a monitorech slouží grafický AGP chip SMI Lynx 721 s hardwarovou podporou 3D vykreslování. Proti ostatním SOM tento modul poskytuje službu Wake-on-LAN. Stejně pak jako ostatní moduly obsahuje pro práci v řídících aplikacích nezbytný WatchDog a napájení desky napětím DC 5 V, kterého je v systémech a zařízeních obvykle nejvíce využíváno.

Hlavní vlastnosti:

• CPU & RAM: Embedded Intel low power Celeron-400/Pentium III-500/700, SDRAM 100/66 MHz 1x DIMM (max. 512 MB)
• Komunikační rozhraní: PCI/ISA, 1x IDE (ATA33), FDD/LPT, 2 x PS/2, 2 x RS-232, Irda, 4 x USB 1.1, 100BASE-T Fast Ethernet, Audio AC’97 2.0 (MIC, Line in & out, CD in, Speaker out)
• Grafika: 2x AGP SMI Lynx 721 chip, 3D Engine, 1280 x 1024 pixelů, 16 bpp (60 Hz), 16MB RAM, rozhraní VGA, 18bit. LCD TF, TV výstup (NTSC/PA)
• Rozměry: 95 x 114 mm
• Napájení: 5 V, typ. 4.1 A (Pentium III 700 + 64 MB RAM)
• Pracovní teplota: 0 ~ 60° C pasivní chlazení bez ventilátoru
• Další: WatchDog Timer, Wake-on-LAN

SOM-4472 - VIA SOM-ETX Module

Provedení: SOM-4472 patří mezi nejnovější moduly s používající nízkopříkonové embedded procesory VIA Ezra 800MHz nebo Eden 400MHz. CPU VIA Eden využívá 13µ CMOS technologie s cache pamětí 128kB na první úrovni L1 a 64kB na úrovni L2. Dobrou práci s grafikou podporuje 4x AGP řadič s chipem VIA Twister, který integruje S3 Savage4 2D/3D/Video akcelerátor. Na úrovni komunikačních rozhraní a portů lze na desce modulu najít PCI audio interface, PCI Ethernet interface, dva kanály rozhraní LVDS, LPT, dva USB porty/rozhraní , IrDA a dva sériové porty RS-232.

Hlavní vlastnosti:

• CPU & RAM: VIA Embedded C3 LP 1000 nebo Eden 667/400 MHz procesor, SDRAM 133/100 MHz 1x SO-DIMM (max. 1GB)
• Komunikační rozhraní: PCI/ISA, 1x IDE (ATA33), FDD/LPT, 2 x PS/2, 2 x RS-232, Irda, 2 x USB 1.1, 100BASE-T Fast Ethernet, Audio AC’97 2.0 (MIC, Line in & out)
• Grafika: 4x AGP Integrated S3 Savage4 2D/3D/Video Akcelerátor, 1280 x 1024 pixelů, 16 bpp (60 Hz), rozhraní VGA, 18bit. LCD TF, 2 x 18bit. LVDS interface,TV výstup (NTSC/PAL)
• Rozměry: 95 x 114 mm
• Napájení: 5 V, typ. 3.0 A (Eden667 + 256 MB RAM)
• Pracovní teplota: 0 ~ 60° C pasivní chlazení bez ventilátoru
• Další: WatchDog Timer

SOM-4475 - VIA SOM-ETX Module

Provedení: SOM-4475 výkonný SOM CPU modul, který je vhodný pro použití v aplikacích typu Kiosk, POS a POI, které požadují výkonnou grafickou kartu. Uvedený typ desky podporuje procesory Intel® Mobile Pentium® III a Celeron® až do rychlosti 933 MHz. VIA VT8606/VT82C686A core chipset obsahuje 3D 4x AGP Graphics engine, s VGA rozhraním pro klasické CRT monitory, LCD displeje a s využitím TV výstupu podporujícího kompozitní video a S-Video i ke klasické televizi.

Hlavní vlastnosti:

• CPU & RAM: LV Intel Pentium III-933 MHz/ ULV Celeron-650 400Mhz procesor, SDRAM 133/100 MHz 1x SO-DIMM (max. 1GB)
• Komunikační rozhraní: PCI/ISA, 1x IDE (ATA100), FDD/LPT, 2 x PS/2, 2 x RS-232, Irda, 2 x USB 1.1, 100BASE-T Fast Ethernet, Audio AC’97 2.0 (MIC, Line in & out)
• Grafika: 4x AGP Integrated S3 Savage4 2D/3D/Video Akcelerátor, 1280 x 1024 pixelů, 16 bpp (60 Hz), rozhraní VGA, 18bit. LCD TF, 2 x 18bit. LVDS interface, TV výstup (NTSC/PAL, Composite/S-Video)
• Rozměry: 95 x 114 mm
• Napájení: 5 V, typ. 3.41 A (PIII 933 MHz + 256 MB DRAM)
• Pracovní teplota: 0 ~ 60° C pasivní chlazení bez ventilátoru
• Další: WatchDog Timer

SOM-4486 - Intel® Celeron® M SOM-ETX Module

Provedení: SOM-4486 s CPU Celeron® M patří k těm nejvýkonnějším SOM-EXT modulům v nabídce, vhodný pro složité výpočty, zpracování dat, datovou komunikaci a náročnou grafickou podporu. Základ tvoří Intel® Celeron® M 600MHz procesor, který společně s chipsetem Intel® 852GM/ICH4 obsahující 3D 4x AGP Graphics engine a USB verze 2.0, dává každé platformě vynikající multimediální schopnosti.

Hlavní vlastnosti:

• CPU & RAM: Embedded Intel Celeron M procesor & 64kB cache memory, ECC Double DataRate (DDR) 128 MB až 1 GB, DR200/266/333 DRAM.
• Komunikační rozhraní: PCI/ISA, 2 x EIDE (UDMA 66), 1x LPT/FDD, Irda, 4 x USB 2.0, 100BASE-T Fast Ethernet, Audio AC’97 2.0 (MIC, Line in & out)
• Grafika: 4x AGP Graphics engine, 2048 x 1536 pixelů, 75 Hz, rozhraní VGA, LVDS interface, TV výstup (NTSC/PAL, Composite/S-Video)
• Rozměry: 95 x 114 mm
• Napájení: 5 V, typ. 2.8 A (Pentium M 1.1 G, 256 MB DDR 333)
• Pracovní teplota: 0 ~ 60° C pasivní chlazení bez ventilátoru
• Další: WatchDog Timer

Závěr

Moduly SOM-ETX jsou zajímavou volbou pro každého vývojáře elektronických systémů, protože dokáží významně urychlit vývoj nové aplikace a zvýšit pravděpodobnost úspěšné funkce celého zařízení hned po zkonstruování. Správná funkce modulů je již otestována a garantována výrobcem, takže případné problémy zařízení je možné hledat pouze v jednodušších periferních částech celého zařízení. Mimo ušetřených financí na vývoji a testování, je navíc možné ušetřit náklady na konstrukci celého zařízení použitím například pouze čtyřvrstvých desek plošných spojů místo sedmi a vícevrstvých desek nutných v případě implementace CPU přímo na základní desku zařízení. Pokud tedy potřebujete vložit do Vašeho zařízení vlastnosti PC, jsou moduly SOM v mnoha případech dobrá volba za rozumné peníze (pouze několik tisíc Kč). V případě bližšího zájmu o produkty SOM odkazuji na stránky výrobce a firmu Moravské přístroje, která mimo jiné výrobky Advantech distribuuje v ČR.

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovské stránky firmy Advantech - www.advantech.com
• Domovská stránka jednoho z distributorů pro ČR, firmy Moravské přístroje - www.mii.cz
  
  
  
• Článek o Embedded PC typu Micro PC na stránkách automatizace.hw.cz
• Další články týkající se Embedded PC, PLC a PAC na serveru automatizace.HW.cz