Zaloguj
W ostatnich dniach sierpnia firma SoMLabs wprowadziła do sprzedaży kolejny w swojej ofercie moduł SoM (System-on Module) o nazwie VisionSOM-8Mmini.
Fotografia 1 pokazuje wygląd modułu w wersji z pamięcią Flash eMMC. Jest to nowoczesny komputer multimedialny z mikroprocesorem i.MX8Mmini, bogato wyposażony w peryferia: energooszczędną pamięć LPDDR4 o pojemności do 4 GB i 32-bitowej magistrali danych, pamięć Flash eMMC o pojemności do 32 GB i opcjonalny moduł komunikacji bezprzewodowej Wi-Fi/BLE5.2.
Podobnie do pozostałych SOM-ów z rodziny VisionSOM, także prezentowany w artykule VisionSOM-8Mmini wyposażono w moduł radiowy firmy Murata, którego jedną z zalet jest udokumentowana precertyfikacja RED. Producent modułu VisionSOM-8Mmini przewidział możliwość zastąpienia lutowanej pamięci eMMC kartą MicroSD, na fotografii 2 pokazano wygląd takiej wersji SOM-a. Schemat blokowy modułu pokazano na rysunku 1.
Komputer VisionSOM-8Mmini ma format mechaniczny zgodny z wcześniej produkowanymi przez SoMLabs modułami VisionSOM – znany z komputerów przenośnych – popularny SODIMM200. Jest to rozwiązanie o wysokiej odporności mechanicznej i wysokiej trwałości styków, odporne na typowe warunki środowiskowe spotykane w aplikacjach urządzeń embedded.
Atut #1: wydajne GPU
Mikroprocesor użyty w module VisionSOM-8Mmini wyposażono w zaawansowany koprocesor graficzny 3D firmy Vivante – GC NanoUltra. Jest on zgodny z OpenGL ES 2.0, OpenGL 2.x Desktop oraz OpenVG 1.1, obsługuje grafiki FullHD.Zastosowany w modułach VisionSOM-8Mmini mikroprocesor z rodziny i.MX8Mmini (jego schemat blokowy pokazano na rysunku 2) ma budowę heterogeniczną i jest wyposażony w cztery rdzenie Cortex-A53 (o maksymalnej częstotliwości taktowania do 1,8 GHz) oraz jeden rdzeń „mikrokontrolerowy” – Cortex-M4F (o częstotliwości taktowania do 400 MHz).
Mikroprocesor zastosowany w VisionSOM-8Mmini wyposażono w dużą liczbę modułów i interfejsów. Szczególnie interesujący jest podsystem multimedialny, w skład którego wchodzą m.in.:
- GPU – koprocesor graficzny 3D Vivante GC NanoUltra/2D Vivante GC320, kompatybilny z OpenGL ES 2.0 obsługujących wyświetlacze Full HD (1920×1080 px);
- VPU – sprzętowy kodek wideo (1080p60 VP9 Profile 0, 2 (10-bit) decoder, HEVC/H.265 decoder, AVC/H.264 Baseline/Main/High decoder, VP8 decoder, 1080p60
- AVC/H.264 encoder, VP8 encoder);
- SAI – 5-kanałowy interfejs cyfrowego audio zintegrowany z interfejsami PDM;
- interfejsy MIPI kontrolera kamery wideo (CSI) oraz wyświetlacza (DSI).
Atut #2: zintegrowany VPU
Mikroprocesor użyty w module VisionSOM-8Mmini wyposażono w sprzętowy kodek wideo VPU (Video Processing Unit), który wspomaga realizację kodowania i dekodowania m.in. standardów: 1080p60 VP9 Profile 0, 2 (10-bit) decoder, HEVC/H.265 decoder, AVC/H.264 Baseline, Main, High decoder, VP8 decoder oraz 1080p60 AVC/H.264 encoder, VP8 encoder.Interesujące jest także wyposażenie komunikacyjne prezentowanego mikroprocesora (i oczywiście modułu VisionSOM-8Mmini), w jego skład wchodzą m.in.:
- interfejs PCIe, za pomocą którego można dołączyć do mikroprocesora m.in. dyski SSD;
- gigabitowy interfejs Ethernet;
- dwa kanały (z warstwą fizyczną) USB2.0;
- ponadto: 4×UART (do 5 Mb/s), 4×I2C (FastMode), 3×SPI itp.
Pomimo bogatego wyposażenia pobór mocy przez moduł VisionSOM-8Mmini jest niewielki, co wynika z zaawansowanej technologii użytej do produkcji mikroprocesorów o wymiarze charakterystycznym 14 nm oraz zastosowania zaawansowanych pamięci zoptymalizowanych do stosowania w urządzeniach przenośnych LPDDR4.
Atut #3: heterogeniczna architektura
Mikroprocesor użyty w module VisionSOM-8Mmini ma heterogeniczną architekturę, w skład której wchodzą 4 rdzenie aplikacyjne Cortex-A53 oraz jeden rdzeń real-time – Cortex-M4F.Optymalizację poboru mocy i wysoką trwałość mikroprocesora zapewnia zastosowany w module VisionSOM-8Mmini wyspecjalizowany układ zasilający (PMIC) firmy NXP, który gwarantuje – zgodnie z notą aplikacyjną AN12468 firmy NXP – czas bezawaryjnej, ciągłej pracy MPU od 500000 h do 82000 h (rysunek 3), w zależności od temperatury złącza.
Z myślą o konstruktorach potrzebujących taniego narzędzia sprzętowego do ewaluacji możliwości VisionSOM-8Mmini firma SoMLabs opracowała i oferuje płytkę bazową (carrier board) o nazwie VisionCB-8M-STD (fotografia 3), którą wyposażono we wszystkie podstawowe peryferia oraz złącza, w tym m.in.:
- dla shieldów, zgodne z Arduino UNO;
- dla hatów, zgodne z Rpi;
- złącze ekspandera PCIe;
- złącze MIPI-DSI (do wyświetlacza z touch-panelem);
- złącze MIPI-CSI (do kamery HD).
Na rysunku 4 pokazano schemat blokowy płytki VisionCB-8M-STD. Warto zwrócić uwagę, ze jej standardowym wyposażeniem jest także licencjonowana wersja programatora-debuggera J-Link firmy Segger, który można wykorzystać do diagnostyki systemu i uruchamiania oprogramowania.
Firma SoMLabs, z myślą o użytkownikach prezentowanego zestawu, oferuje dwa ekspandery funkcjonalne, które pozwalają na użycie w aplikacjach:
- wyświetlaczy z interfejsami HDMI lub LVDS – dzięki konwerterowi MIPI-DSI<>HDMI/LVDS o nazwie SL-MIPI-LVDS-HDMI-CNV (fotografia 4), dołączanemu do złącza MIPI-DSI na płytce bazowej;
- dysków SSD i innych modułów w formacie M.2 z kluczem E o wymiarze do 2280 – dzięki adapterowi SL-M2-SSD-ADP (fotografia 5), dołączanemu do złącza PCIe na płytce bazowej.
W najbliższym czasie zapowiadany jest kolejny moduł ekspandera funkcjonalnego z kamerą wideo HD, wyposażoną w interfejs MIPI-CSI.
Piotr Zbysiński
SoMLabs
