СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-1

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ Официальное позиционирование платформы Nano ITX связано с циф ровыми системами для рынка развле кательных услуг и автомобильными компьютерами, а также с рынком «тон ких» клиентов. Весной2009 г. компанияVIATechnolo gies анонсировала стандарт форм фак тора Em ITX с габаритами плат 120 × × 170 мм. Он больше Nano ITX и ком пактнее Mini ITX лишь на 30%, однако для плат такой конфигурации улучша ются условия вентиляции и обеспечи вается большеместа дляинтерфейсных портов и разъёмов (см. рис. 5). Послед ние размещеныкак вдоль длинных сто рон печатной платы (RS 232/422/485, RJ45, DVI, VGA, LVDS, USB 2.0, разъёмпи тания), так и поддерживаются разъ ёмом Em IO, параллельным короткой стороне. Выводы разъёма Em IO обес печивают работу таких интерфейсов, как USB 2.0, GPIO, LPC, PCI Express, IDE, IEEE 1394, Serial ATA, PCI, DVI, HDMI, Gi gabit Ethernet, Card Bus. Процессор на первой плате форм фактора Em ITX, представленной VIA Technologies, раз мещённа обратной стороне платы, что позволяет оптимизировать теплоотвод. Апробация стандарта Nano ITX спод вигла VIA Technologies на создание спе цификации ещё более миниатюрной платы, стандарт которой получил при ставкуPico.Однакообщепринятыепред ставления не позволяют отнести плату форм фактора Pico ITX (габариты 72 × × 100 мм) к материнским платам, по сколькуонанеимеетразъёмоврасшире ния, хотя порты USB, COM, DVI, LVDS, 10/100Мбит/с Ethernet присутствуют. Ситуацию с невозможностью разви тия функциональных возможностей систем на основе плат форм фактора Pico ITX исправила ассоциация Small Form Factor Special Interest Group (SFF SIG), которая разработала специфика цию Pico ITXe. Этот стандарт содержит рекомендации по размещению модуля расширения на основе разъёма SUMIT наплатеPico ITX. По сутиSUMIT (техно логияпостроения коммуникацийв сис теме унифицированных модулей при создании «этажерочных» конструкций встраиваемыхсистем) –этоспецифика ция разъёма, в котором сконцентриро вана поддержка интерфейсов PCI Ex press, USB, LPC, I 2 C и SPI. Конструкция разъёмапозволяет строить «многослой ные» конструкции при подключении модулейрасширения ввода выводакод ноплатнымкомпьютерам. Вэтомсмыс ле разъёмуниверсален; онне рассчитан только на модули Pico ITX. Технология монтажа модуля расширения с по мощью разъёма SUMIT на модуле Pico ITXe позволяет реализовать конструк цию высотой всего лишь 15,24 мм. Спецификация Pico ITXe не регла ментирует местоположение модуля расширения, чтобы не ограничивать разработчиков платы в размещении трасс высокоскоростных сигналов. Жёсткими требованиями специфика ции являются не пересечение модулем расширения кромки платы Pico ITXe и взаимное расположение разъёма SUMIT и отверстий дляфиксациимоду ля расширения. Ассоциацией SFF SIG также разработан стандарт модуля рас ширения с габаритами 60 × 72 мм (Pico I/O). Плата VIA EPIA P710 (см. рис. 6) компанииVIATechnologies стала одним из первых изделий стандарта Pico ITXe. Ещё одним направлением развития материнских плат для встраиваемых применений стала «индустриализа ция» без минимизации габаритов. Ис пользование технологической «довод ки» позволяет несколько снизить рас ходы на разработку материнских плат для тех встраиваемых систем (компью теров для встраиваемых применений), где габаритные ограничения не игра ют большой роли. Основными технологиями «индуст риализации» стали оптимизация раз водкипечатныхплатиразмещения тер монагруженных компонентов для обес печения эффективного отвода тепла, выбор в качестве процессоров и набо ровмикросхем, включённыхпоставщи ками в линейку продуктов для встроен ных систем (embedded product line), специализированных сетевыхконтрол леров (например, порты Ethernet мате ринских плат компании Beckhoff под держивают технологиюEtherCAT – ин терфейса полевой шины на основе технологии Ethernet реального време ни), а также проведение дополнитель ных испытаний компонентов перед их установкойна плату и адаптация BIOS к специальнымтребованиям заказчиков. Предлагаяматеринскиеплатыдляпро мышленныхприменений,компаниимо гут включать в систему их поддержки предложение специализированных мо дулейрасширения. Так, в связис тем, что ряд материнских плат компании Beck hoff включает разъём расширения на основешиныMiniPCI,поднегобылираз работаны модули поддержки полевых шинPROFIBUS, CANopen, DeviceNet, SER COS и модули памяти NOVRAM (энерго независимого ОЗУ) объёмом 128/256/ 512 Кб. Поддержка поставок материнс ких плат для промышленного примене нияобеспечивается,какправило,напро тяжении5 лет иболее. З АКЛЮЧЕНИЕ Обычная материнская плата персо нального компьютера не является про дуктомдвойногоназначения, одинаково пригодным для использования в изде лиях потребительского и промышлен ного рынков. Она, как правило, не соот ветствует ограничениям на габариты, накладываемымтребованиямивстроен ной системы, а также менее надёжна в эксплуатации. НастольныеПКнаоснове материнских плат потребительского класса могут использоваться лишь для макетированиявстроенныхсистембла годаря установке вимеющиесяразъёмы расширенияспециализированныхплат, поддерживающихоцифровку сигналов, плат –шлюзов полевыхшин и т.п. Гарантией долговременного успеха и стабильности в таких сегментах рын ка, как торговые и информационные терминалы, системы видеонаблюде ния, является использование матери нских плат промышленного уровня, предлагаемых в виде COTS – коммер ческих «коробочных» продуктов. Эти изделия компактны, масштабируемы по вычислительным возможностям или габаритам, обладают характерис тиками надёжности и времени присут ствия на рынке, характерными для уст ройств промышленного исполнения. При этом они являются ПК совмести мыми платформами. 21 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2011 Рис. 5. Материнская плата форм фактора Em ITX Рис. 6. Плата VIA EPIA P710 на основе конфигурации SUMIT AB © СТА-ПРЕСС