分類
嵌入式主板一般理解為嵌入在設備里面做控制、數(shù)據(jù)處理使用的CPU板,也就是設備的“大腦”。嵌入式到設備里面,當然就會對主板的體積以及功耗(嵌入式主板的散熱問題)有比較嚴格的要求。所以一般來講嵌入式主板會具備 尺寸小、高集成度、低功耗等特性!嵌入式主板比較常見的一般有兩大類:基于X86的嵌入式主板基于RISC的ARM 嵌入式主板(由ARM公司授權(quán)生產(chǎn),每個芯片產(chǎn)家各有自己特殊的功能)。嵌入式的ARM板一般都是板載CPU,而基于x86 CPU的主板則不一定。
標準的嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)有兩大體系,目前占主要地位的是所謂RISC(Reduced Instruction Set Computer,精簡指令集計算機)處理器。RISC體系的陣營非常廣泛,從ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是屬于RISC處理器的范疇。不過這些處理器雖然同樣是屬于RISC體系,但是在指令集設計與處理單元的結(jié)構(gòu)上都各有不同,因此彼此完全不能兼容,在特定平臺上所開發(fā)的軟件無法直接為另一硬件平臺所用,而必須經(jīng)過重新編譯。
其次是CISC(Complex Instruction Set Computer,復雜指令集計算機)處理器體系,我們所熟知的Inb的X86 處理器就屬于CISC體系,CISC體系其實是非常低效率的體系,其指令集結(jié)構(gòu)上背負了太多包袱,貪大求全,導致芯片結(jié)構(gòu)的復雜度被極大的提升。過去被應用在嵌入式系統(tǒng)的X86處理器,多為舊世代的產(chǎn)品,比如說,工業(yè)計算機中仍可常見數(shù)年前早已退出個人計算機市場的Pentium3處理器。由于此世代的產(chǎn)品效能與功耗比可以說是過去X86體系的甜蜜點,加上已經(jīng)被市場長久驗證,穩(wěn)定性高,故常被應用于效能需求不高,但穩(wěn)定性要求高的應用中,如工控設備等產(chǎn)品。
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ARM 嵌入式工業(yè)控制機
嵌入式一體化工業(yè)控制機是一套與工控工作臺集成在一起的單片機控制系統(tǒng)。?[1]?配備了合適尺寸的液晶顯示屏以顯示工作菜單,可接入標準鍵盤,顯示內(nèi)容包括文字、流水號、日期和圖形,可通過RS232串行口或USB接口與PC機和其它設備連接;CF卡接口可以接入8M-2G的CF卡。NAND Flash用作穩(wěn)定存儲;有JTAG接口用于調(diào)試;另有三個面板按鍵(確認鍵、下移鍵、返回鍵)以及一個急停鍵單獨控制操作;支持多國語言菜單等。由于采用較高性能的處理器及相關(guān)外圍硬件設備,該系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議更加可靠、合理、易于擴展;人機交互操作更加友好、方便;系統(tǒng)集成度更高、體積更小。該系統(tǒng)既可作為嵌入式系統(tǒng)獨立工作。也可作為從屬功能設備由PC機進行控制,以完成更復雜的工作。該系統(tǒng)有三種工作模式:獨立工作模式、聯(lián)機工作模式和維護工作模式。
在機電一體化項目中,經(jīng)常會遇到工件需做往返運動或需精確定位等場合,這些項目采用步進電機控制簡單易行。因此內(nèi)含步進電機的嵌入式一體化工業(yè)控制機應用廣泛,可用作氣動加工、激光加工、自動焊接等設備的控制系統(tǒng)。例如能在各種金屬或非金屬物體上打出文字圖形的機電一體化設備-打標機,應用該系統(tǒng)可較大幅度地提高打標的速度和精度;又如激光加工機床,它通過控制激光束和工件之間的相對位置來切割、打孔和熱處理各種零器件,采用該系統(tǒng)能充分發(fā)揮ARM處理器的性能??商岣呔鹊耐瑫r降低生產(chǎn)成本,是新式機床設計和老式機床改造的一條有效途徑。
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X86主板
一般來講有以下幾種:
常見的3.5寸板、PC104板、MINI-ITX、PICO-ITX、NANO-ITX、ETX等都屬于嵌入式主板的板型。
通常在主板上面會帶有:VGA接口(有的嵌入式主板會帶DVI、HMD、LVDS/TTL等顯示接口,LVDS/TTL用來接LCD顯示屏;945芯片組以上的主板還可以支持異步雙顯)、USB接口(低端主板一般只能接存儲使用U盤,主要看系統(tǒng)里面有沒有帶USB設配的驅(qū)動)、鍵盤/鼠標,并口、串口(一般帶有多個串口,很多設備還都是通過串口做控制、通信的)IDE接口(高端主板一般帶有SATA接口)、網(wǎng)口、GPIO口等等,通常還會帶有一個功能擴展接口如:PC104、PCI104、MINI-PCI等類似的擴展接口,存儲擴展接口如:CF卡接口(低端主板還會帶有DOC接口)。
3.5"嵌入式主板系列體積僅相當于3寸硬盤大小。(有板載CPU的低端主板,也有非板載的;主板一般都是可以支持Windows系統(tǒng)的,所以性能一般來講比PC104主板要高,常見的PC104主板一般都是上DOS的;有的主板上面不僅貼CPU除此還會板載內(nèi)存,128/256的都有,確實是ALL-IN-ONE。)
?*3.5寸主板-YW- EMB1047
PC104主板(主板一般都會板載CPU、板載內(nèi)存條、板載電子盤)很常見,有兩種規(guī)格:X86 和ARM。基于X86的PC104主板很多產(chǎn)家再做,基本上都是低端上DOS系統(tǒng)的,不過也有例外,有產(chǎn)家可以上到PM1GHZ以上,當然價格也超級貴了。PC104嵌入式主板跟其他主板一般,都是嵌入到設備里面做控制使用的,所以很多行業(yè)都可以使用。比如醫(yī)院里面使用的監(jiān)護儀、血液分析儀等等醫(yī)療設備,還有機車控制上面(株洲的一家大公司就是一個案例)。所以不僅僅用于軍工行業(yè)(軍工行業(yè)在中國國內(nèi)是沒有幾個產(chǎn)家能做的)。
MINI-ITX主板,由威盛創(chuàng)建規(guī)格,尺寸為17CM*17CM,集成度較高,成本低,多用于商業(yè)終端,如金融POS,KIOSK等。比較流行的是基于INTEL ATOM處理器的MINI主板,當然很多是商用產(chǎn)家做的商用電腦板,價格非常的好,一般在500塊錢左右(1.6GHZ的主板 945芯片組,這里不多做介紹了。)
PICO-ITX主板,2007年,威盛發(fā)布了世界上最小的商務板型主板 EPIA® Pico-ITX,尺寸僅為10 cm x 7.2 cm。為使 x86 架構(gòu)應用于此前由于空間原因無法實現(xiàn)的嵌入式系統(tǒng),威盛 EPIA® Pico-ITX 為其它標準的嵌入式主板或x86系統(tǒng)模塊提供了一個創(chuàng)新的平臺選擇。 主板尺寸小,只保留最基本的PC功能,擴展性不大,便攜式或移動性較強設備!
NANO-ITX 威盛 Nano-ITX 是高集成原生 x86 嵌入式平臺, 尺寸僅為 12 cm x 12 cm,比 Mini-ITX 板型還要小 50%。
ETX 即 Embedded Technology eXtended (嵌入式技術(shù)擴展)的縮寫,是一種工業(yè)SOM(模塊系統(tǒng))應用的新標準,其外形尺寸為114mm x 95mm。ETX模塊包括兩個部分:一個是ETX CPU模塊,另一個是ETX自定義載板.
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