SmartModul, ako jeden zo základných stavebných prvkov vašej budúcej špecializovanej aplikačnej karty, je plnohodnotným PC s architektúrou x86 kompaktných rozmerov. Takéto riešenie umožňuje vývojovým pracovníkom sústrediť sa na samotné zadanie a uplatnenie svojho know-how a zároveň výrazne znížiť čas, potrebný na realizáciu cyklu - zadanie, návrh, testovanie, opakovaná výroba. SmartModul vďaka otvorenej architektúre x86 poskytuje nezávislosť pri výbere operačného systému a programovacích prostriedkov.
Dovoľte nám demonštrovať použitie SmartModulu na existujúcom príklade:
Zadanie:
vytvoriť komunikačnú bránu privátnej rádiovej siete, ktorej funkciou je transformovať rádiový analógový signál do digitálnej formy s cieľom využitia výhod telefonovania prostredníctvom IP.
Cieľ:
Telefonovanie cez IP umožní presnejšiu prácu riadiaceho centra s lepšou možnosťou archivácie. Takéto riešenie dovolí priamu komunikáciu jednotiek a centrál mimo základný dosah jednotlivých rádiových okruhov.
Čo požadoval zákazník?
Riešiť analógový interfejs rádiových signálov - dva kanály, jednotku CPU - riadenie, vyhotovenie - 19" skrine, rýchlo vymeniteľné moduly, pasívnu zbernicu, OS embedded Linux, dodržať požadovaný termín a nemennú cenu.
Aké boli nevýhody tradičného riešenia?
Vývoj softvéru DSP, CPU a vzájomnej väzby - časová náročnosť, mnoho signálových a dátových vodičov na zbernici predražovalo zbernicu, komplikovalo modularitu systému a zvyšovalo nároky na miesto v 19". To sa premietlo do nepriaznivej ceny riešenia.
Prečo riešenie embedded pomocou SmartModulu?
Procesor DSP bol nahradený programom v CPU, iba jedna karta na kanál - druhý kanál priamo na riadiacu jednotku ako prídavný modul, jednoduchá pasívna zbernica - iba napájanie, optimalizácia výkonu CPU - x86 až Pentium III. časová náročnosť - štart úlohy v októbri 2001, hotový prototyp v januári 2002, začatie sériovej výroby v apríli 2002.
Na aké časti bolo riešenie rozdelené?
SmartModul - integrácia zvukovej časti, ethernetu, CODEC, prepojenie s analógovou časťou. Nástroje - vývojové prostredie pre SmartModul, konzultácie s výrobcom (Digital-Logic) v etape návrhu (úprava BIOSu, riešenie nedokumentovaných rozhraní Geode) aj počas implementácie.
Embeded Linux Distribution, kernel 2.4.17, ovládače pre prácu so zvukom, digitálne vstupy/výstupy, fast FFT, rozpoznávanie hlasu. Nástroje - štandardné prostriedky pre debug a testovanie.
Návrh analógovej časti, prepojenie s CPU, konštrukcia karty, rozvrhnutie konektorov...
Prečo práve SmartModul?
- zaberá menej miesta, pre porovnanie - ETX potrebuje dvojnásobok,
- dva konektory SmartModulu sú výhodnejšie ako štyri pri ETX nielen z hľadiska výro by, ale aj mechanického pnutia vplyvom zmeny teplôt,
- mechanické vyhotovenie - kom paktný celok, chladič- súčasne chráni komponenty pri manipulácii s modulom. Takto riešený modul umožňuje v prípade po treby odviesť vyžarované teplo priamo na obal zariadenia s možnosťou vytvoriť prachotesné a tiché riešenie bez ventilátorov s limitovanou životnosťou,
- nízky odber, malé teplotné zaťaženie celku - vyššia spoľahlivosť systému,
- spoľahlivosť - podľa metodiky MIL viac ako 550 000 hodín, teplotná imuni ta -25 až +60 °C,
- certifikáty EMI/EMC EN50081, 82, rázové aj vibračné skúšky, riadenie výroby podľa ISO-9001.
Vybraný SmartModul GXPC
Bol zvolený vïaka priaznivému pomeru cena/výkon. Modul obsa huje procesor Geode GX-300 MHz, rozhranie VGA/LCD TFT- 36-bitový, floppy, 2 x IDE, 2 x COM. LPT, Audio AC 97, 2 x USB. Do štandardnej výbavy patrí možnosť prístupu používateľa k časti pamäti EEPROM, ako aj časovač watch-dog. Operačná pamäť sa rozširuje pomocou pätice SODIMM SDRAM, ktorá je prístupná zo strany konektorov. Všetky rozhrania vrátane ISA, zbernice PCI sú zakončené dvomi konektormi po 240 pinov. Ďalšie dostupné SmartModuly: 386 SX ELAN SC5 20, Low power Pentium MMX 166/266 MHz, Celeron 300 MHz, Low Power Pentium III 300, 700 MHz.
SmartModul vyrába
Švajčiarska firma Digital Logic ako jeden z lídrov v seg mente embedded PC so skúsenosťami od roku 1992 a s ročným obratom viac ako 45 mil. CHF. Zakladateľom a výkonným riaditeľom je pán Félix Kunz, ktorý sídlo firmy ako aj sa motnú výrobu lokalizoval v Lutterbachu. Digital-Logic ďalej vyrába - SmartCore/integrované CPU jednotky, Smart Modul/integrované PC, MSM/PC-104, PCCP/ISA slot PC, Micro space PC - najmenšie a najtichšie PC/ATaP zákaznícke karty a riešenia OEM.
