La scheda embedded BeagleCore BCS1

Il BeagleCore Starter Kit BCS1 è una delle opzioni di sviluppo e di debug per il BeagleCore BCM1 system on module (SoM). Esso combina una BeagleCore baseboard e il modulo BCM1 in grado di fornire le opportunità di espansione e di collegamento per sviluppare prototipi nell’ambito dell’Internet of Things (IoT). Il BeagleCore BCM1 è un modulo computer miniaturizzato rivolto per applicazioni industriali o commerciali che copre tutte le funzionalità di base della BeagleBone black. È stato progettato per far fronte alle richieste della comunità Open Source nell’ambito dei dispositivi embedded, offrendo loro un dispositivo a basso costo basato su un processore ARM Cortex A8 con supporto del sistema operativo Debian, Ubuntu e Android. Il kit embedded permette di progettare numerose soluzioni, pur mantenendo una compatibilità con il BeagleBone black. La flash di 4 GB 8-bit eMMC, la RAM di 512 MB DDR3 e il processore Texas Instrument s AM335x Cortex-A8 “Sitara” costituiscono le principali caratteristiche della board.

Introduzione

Il Beagle Core BCS1 consiste del modulo BCM1 Beagle Core, nonché di una scheda base appositamente adattata su cui è saldato il modulo (Figura 1).  BeagleCore BCM1 è un modulo computer per applicazioni industriali o commerciali che incorpora le funzionalità di base di BeagleBone black e può essere integrato in PCB personalizzati con nuove opportunità per gli sviluppatori di soluzioni hardware professionali.  Il BeagleBone Black si è evoluto dalla lunga stirpe dei prodotti BeagleBoard: un piccolo fattore di forma, molto potente ed estremamente espandibile che permette agli ingegneri di avere la possibilità di creare progetti realmente innovativi.  La famiglia BeagleBoard è stata originariamente progettata per fornire una piattaforma di sviluppo a basso costo per provare il nuovo e potente System-on-a-chip in grado di svolgere tutte le funzioni di un computer su un unico chip.

Figura 1: Il modulo BCM1 Beagle Core

Figura 1: Il modulo BCM1 Beagle Core

Caratteristiche

Le caratteristiche della board comprendono 1 x USB 2.0 Host & client (mini-USB) per l'alimentazione e la comunicazione, 1 x 10/100 Ethernet (RJ45), 1 x HDMI (video e audio), 1 SDIO per le micro-SD, 1x UART e 1x JTAG per il debugging e 2 intestazioni GPIO 46-pin per HDMI, CAN, I2C etc. La scheda dispone anche di 1 LED per l'alimentazione, gli indicatori LED Ethernet e 4 LED controllabili dall'utente. BCM1 è saldato sulla scheda madre tramite Land Grid Array (LGA) per una migliore sicurezza e affidabilità. LGA viene utilizzato come interfaccia fisica per i microprocessori di Intel e le famiglie AMD. A differenza del Pin Grid Array (PGA), al posto dei pin ci sono pastiglie di rame dorato che toccano i pin sporgenti sul connettore del microprocessore della scheda madre. Nella tabella 1 riportiamo alcune caratteristiche della board.

Scheda grafica HDMI
Tensione di esercizio 5 V (mini USB o DC jack)
Tipo BeagleCore BCS1 Starter Kit
Interfacce USB 2.0, USB-OTG, LAN (10/100),

SDIO per le microSDcard, GPIO (UART, SPI, CAN, I2C)

Processore Cortex™-A8 1GHz
LED di controllo Si (4)
Lunghezza 86.40 mm, 89.65 mm
Serie TI Sitara AM335x
Larghezza 56.63 mm
Tecnologia ARM Cortex-A8
Memoria Flash 4 GB
Tipo di memoria RAM DDR3L
Memoria di lavoro RAM 512 MB
Altezza 19 mm
Architettura ARM Cortex-A8
Categoria Starter kit
Risoluzione video 1440 x 900 Pixel

Tabella 1: Dati tecnici

Il core ARM Cortex-A8 è altamente ottimizzato per le prestazioni e l'efficienza energetica. Con la possibilità di scalare velocità da 300MHz a 1,35 GHz, il processore ARM Cortex-A8 è in grado di soddisfare i requisiti di potenza con elevata capacità di eseguire un certo numero di istruzioni per ciclo di clock  (DMIPS / MHz).  Il dispositivo AM335x contiene molte interfacce periferiche. Al fine di ridurre le dimensioni del pacchetto e ridurre il costo complessivo del sistema, pur mantenendo la massima funzionalità, molti dei terminali AM335x possono essere multiplexati fino a otto funzioni di segnale.  I microprocessori AM335x della Texas Instruments (TI) sono arricchiti con una elaborazione grafica, periferiche e opzioni di interfacce industriali come EtherCAT e PROFIBUS. I dispositivi supportano i sistemi operativi di alto livello (HLOS) come Linux  e Android  che sono disponibili gratuitamente da TI. Il microprocessore AM335x contiene i sottosistemi illustrati nella figura 2: il blocco di unità a microprocessore (MPU) si basa sul processore ARM Cortex-A8, e il sottosistema relativamente ad un acceleratore grafico PowerVR SGX fornisce un’accelerazione grafica 3D per il supporto della visualizzazione e degli effetti di gioco. Il PRU-ICSS è separato dal core ARM, permettendo il funzionamento indipendente e clocking per una maggiore efficienza e flessibilità. Il PRU-ICSS consente ulteriori interfacce e protocolli in tempo reale, come PROFINET, EtherNet / IP, Ethernet Powerlink, Sercos e altri. Nella figura 3 è visibile il kit embedded con il modulo BCM1 e le relative porte di interfacce descritte sopra.

Figura 2: Diagramma a blocchi del AM335x

Figura 2: Diagramma a blocchi del AM335x

 

Figura 3: Starter Kit BCS1

Figura 3: Starter Kit BCS1

Conclusioni

La maggior parte di noi nel mondo embedded ARM hanno familiarità con nomi come Raspberry Pi, Xplained, ecc. Questa classe di schede della BeagleBoard (single board computer) è stata progettata e costruita per mostrare o valutare una nuova piattaforma hardware, utilizzata come una centrale host nella creazione di prototipi dell'Internet delle cose. La longevità del prodotto è di solito un problema per la maggior parte dei prodotti embedded. Nel mercato industriale, per esempio, rappresenta un fattore di primaria importanza. I vantaggi delle single board computer (SBC) sono ben stabiliti, forniscono una completa soluzione off-the-shelf con pieno accesso alla tecnologia disponibile per varie soluzioni rivolte ai giganti multinazionali o semplici maker o progettisti “di quartiere”. Le single board computer sono più comunemente utilizzate in situazioni industriali in formato rackmount per il controllo di processo, o integrati all'interno di altri dispositivi per fornire un corretto interfacciamento. A causa degli altissimi livelli di integrazione, gli SBC sono spesso più piccoli, più leggeri, e più affidabili di computer multi-board. L’integrazione di una SBC all’interno di un progetto potrebbe richiedere un’attenta progettazione meccanica con le procedure di fissaggio e montaggio a prova di urti e fenomeni indesiderati.

IL KIT BEAGLECORE BCS1 E' DISPONIBILE A CATALOGO CONRAD CON SPEDIZIONI 24H

 

Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 19 novembre 2016

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