Научная статья на тему 'Встраиваемые компьютерные модули компании CompuLab: функциональность и надежность,требуемая для военных, транспортных и промышленных систем'

Встраиваемые компьютерные модули компании CompuLab: функциональность и надежность,требуемая для военных, транспортных и промышленных систем Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
277
65
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Дроздов Сергей, Золотарев Сергей

В статье рассматриваются компьютеры на встраевомом модуле (CoM) и одноплатные компьютеры компании CompuLab Ltd, предназначенные для OEM-производителей встраиваемых заказных модулей для промышленности, транспорта и оборонной отрасли. Встраиваемые модули CompuLab позволяют создавать малогабаритные и высоконадежные изделия, работающие как в обычном, так и в промышленном температурном диапазоне (–40…+85 °C), имеющие малое энергопотребление и тепловыделение, а также длительный жизненный цикл. Приведены конкретные примеры использования CoM встраиваемых модулей CompuLab в России и за рубежом в военных, транспортных и промышленных системах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Встраиваемые компьютерные модули компании CompuLab: функциональность и надежность,требуемая для военных, транспортных и промышленных систем»

Сергей ДРОЗДОВ

[email protected] Сергей ЗОЛОТАРЕВ, к. т. н.

[email protected]

Решения CompuLab для OEM-производителей встраиваемых компьютерных изделий: высокая функциональность при малых размерах

Как утверждает «Википедия» (свободная энциклопедия в Интернете), термин «компьютеры на модуле» (Computer-on-Module, CoM) придумала консалтинговая компания Venture Development Corporation (VDC, www.vdc-corp.com) для обозначения специального класса встраиваемых процессорных плат [1]. Под этим термином подразумевались полнофункциональные компьютеры для OEM-производителей, выполненные в виде одной платы, но без полного набора разъемов для подключения внешних интерфейсов. В настоящее время разработано множество вариантов CoM-модулей в различных форм-факторах. При этом (по оценке VDC) около одной трети рынка CoM-модулей составляют частные фирменные решения с ежегодным увеличением количества выпускаемых изделий на 27,7% в 2005-2007 годах (см. отчет VDC “Merchant computer boards in embedded and real-time applications”).

Компьютерные модули компании CompuLab Ltd. (Израиль), основанной в 1992 году, ориентированы на OEM-производителей встраиваемых заказных изделий и системных

Встраиваемые компьютерные модули компании СотриЬаЬ:

функциональность и надежность, требуемая для военных, транспортных и промышленных систем

В статье рассматриваются компьютеры на модуле (СоМ) и одноплатные компьютеры компании СотриЬаЬ (www.compulab.co.il), предназначенные для ОЕМ-производителей встраиваемых заказных изделий для промышленности, транспорта и оборонной отрасли. Встраиваемые модули СотриЬаЬ позволяют создавать малогабаритные и высоконадежные изделия, работающие как в обычном, так и в промышленном температурном диапазоне (—40...+85 °С), имеющие малое энергопотребление и тепловыделение, а также длительный жизненный цикл. Приведены конкретные примеры использования СоМ-модулей СотриЬаЬ в России и за рубежом в военных, транспортных и промышленных системах.

интеграторов. Сошр^аЬ была одной из первых компаний в мире, которая стала специализироваться на производстве продукции именно для этой категории заказчиков. В 2007 году объем продаж процессорных модулей Сошр^аЬ превысил 100 тыс. шт., а число заказчиков — 400 в 60 странах мира, что позволило компании Сошр^аЬ занять ключевые позиции на рынке СоМ с долей около 20%. Все более широкое применение продукция Сошр^аЬ находит в России, о чем подробнее будет рассказано далее. Очень важно, чтобы отечественные разработчики по достоинству оценили возможности изделий компании Сошр^аЬ, что даст им возможность в полной мере воспользоваться конкурентными преимуществами данной продукции. Области применения компьютерных модулей Сошр^аЬ весьма разнообразны: военная и авиационная промышленность, медицинская техника, транспорт, телекоммуникационное оборудование, интеллектуальные сетевые устройства, мини-компьютеры, компьютерная периферия, оборудование для индустрии развлечений. Для заказчиков в военной и промышленной отраслях крайне важными являются такие характеристики изделий Сошр^аЬ, как широкие функциональные возможности и надежность, компактные размеры, малое энергопотребление, возможность устойчивой автономной работы в широком температурном

диапазоне (расширенном и промышленном), очень быстрое время запуска аппаратных и загрузки программных средств, длительный жизненный цикл.

Размеры модулей CompuLab очень малы, но функциональность при этом достаточно велика, что позволяет создавать «нано» персональные компьютеры (с системой команд x86). На рис. 1 представлен персональный компьютер Fit-PC Slim на основе CoM-модуля CM-iGLX [2]. Вес модуля всего 380 г, потребляемая мощность 4-6 Вт (с возможностью питания от автомобильного аккумулятора 12В), жесткий диск емкостью 60 Гбайт, оператив-

Рис. 1. Внешний вид Fit-PC Slim компании CompuLab на основе CoM-модуля CM-iGLX

Таблица 1. Характеристики CoM-модулей и одноплатных компьютеров CompuLab

Характеристика CM-X3QQ CM-iPM CM-iGLX CM-X27Q CM-X2SS

Год выпуска 2008 2007 2006 2006 2004

Производитель и тип центрального процессора Marvell PXA300 Intel Pentium M AMD Geode LX Intel PXA270 Intel PXA255

Система команд ARM X86 X86 ARM ARM

Частота центрального процессора, МГц 208-624 600-2000 200-500 100-520 100-400

Устройство с плавающей точкой (FPU) - + + - -

MMX + + + + -

Размер оперативной памяти DRAM, Мбайт 64-128 256-1024 128-512 16-128 16-64

Ширина DRAM/Частота, МГц 16/208 64x2/533 64/333 32/100 32/100

Размер Flash-диска, Мбайт 512 128-512 128-512 1-512 1-512

Тип дисплея LCD LCD, CRT, TV, LVDS LCD, CRT LCD LCD

Разрешение дисплея (max) 800x600 1920x1440 1920x1440 800x600 800x600

Глубина цветов, bpp (max) 16 24 24 16 16

Видеовход/Интерфейс камеры + - + + -

Порты Ethernet 1 2 1 1 1

Последовательные порты 3 1 2 3-4 2-5

Порты USB (Host/Slave) 2/1 4/0 3/0 4/1 2/1

Wi-Fi + - + + -

Bluetooth + - - + -

GSM/GPRS голос & модем - - - + -

Контроллер PCMCIA - - - + +

Часы реального времени + + + + +

Шина общего назначения + - - + +

Шина PCI - + + + +

Интерфейс жесткого диска - + + + +

Линии ввода/вывода общего назначения (GPIO) (max) 42 20 8 40 40

Сторожевой таймер + + + + +

Звук (mic & speakers) + + + + +

Сенсорный экран + - + + +

Поддержка операционных систем Linux Win CE Linux Win XP Linux Win CE Win XP Linux Win CE Linux Win CE

Размер, мм 66x44x7 90x70x20 68x58x8 66x44x7 68x58x7 66x44x7

Потребление в активном режиме, Вт 0,2-3 10-30 3-5 0,2-3 0,2-3

Потребление в «спящем» режиме, Вт 0,05 TBA TBA 0,05 0,1

Производительность целочисленной арифметики, MIPS 390 5800 990 325 250

Производительность арифметики с плавающей точкой (Mflops) - 4300 270 - -

Одноплатные компьютеры для соответствующего CoM-модуля

Модель SBC SBC-X300 - SBC-iGLX SBC-X270 SBC-X255

Год выпуска SBC 2008 - 2007 2006 2003

Слоты PC Card/Card Bus - - 2 2 2

Источник питания 12-48 B - - + + -

Шина CAN - - + - -

Размер SBC, стандартный, мм Размер SBC, с фронтальной панелью, мм 87x68,5x19,5 - 96x91x12 111x91x12 96x91x12 111x91x12 96x91x12

Потребление в активном режиме, Вт 1-5 - 3-6 1-5 1-4

TBA — данная возможность находится в процессе разработки

ная память 512 Мбайт, 3 USB, 2 Ethernet, Wi-Fi интерфейс 802.11b/g для беспроводной связи, возможность подключения CRT-монитора (VGA) с разрешением до 1920x1440, TFT-или LVDS-панели и другие возможности. Компания CompuLab следующим образом позиционирует область применения Fit-PC Slim: Fit-PC Slim (со встроенным Linux) — для необслуживаемых ПК и небольших серверов, Fit-PC Slim (со встроенным Windows XPe) — для доступа в Интернет, почты и мгновенной передачи сообщений, хранения и воспроизведения фотографий.

Основные продуктовые линейки компании CompuLab

Компания CompuLab специализируется на выпуске CoM-модулей и одноплатных компьютеров в форм-факторе PC/104-Plus, состоящих из платы-носителя и CoM-модуля CompuLab. Стыковка CoM-модулей и платы-носителя в формате PC/104-Plus осуществляется через электрические линии, выведенные на унифицированные разъемы (CAMI — CompuLab's Aggregated Module Interface). Продукты CompuLab могут использоваться для различных разработок и обеспечивают такую функциональность, какую только могут предоставить малогабаритные встраиваемые компьютерные решения, плюс возможность работы как в обычном, так и в промышленном температурном диапазоне (-40.. .+85 °C). Вместе с поставкой аппаратных и программных средств заказчик получает годовую техническую поддержку по телефону и электронной почте от CompuLab и дистрибьютора в России, при необходимости — адаптацию драйверов и верификацию ЖК-панелей.

В таблице 1 приведены данные по CoM-модулям и одноплатным компьютерам CompuLab, рекомендуемым для новых проектов. Одним из последних продуктов CompuLab является CoM-модуль CM-X300, построенный на базе процессора PXA300 семейства Marvell PXA3xx (известного под обозначением Monahans). Этот процессор изготавливается с использованием 90-нм технологического процесса и обеспечивает не только более высокую производительность по сравнению с предыдущими поколениями чипов, но и значительно сниженную потребляемую мощность. Кроме того, PXA300 представляет собой недорогое решение, обеспечивающее длительное время автономной работы устройства. Построенное на базе PXA300 устройство СМ-X300 имеет два существенных новшества по сравнению с более ранними продуктами от CompuLab:

• расширенное управление батареей и схемой заряда, включая поддержку встроенного контроллера и операционной системы;

• защиту от сбоев питания для флэш-диска. В случае сбоя питания встроенная схема будет поддерживать работу системы время, достаточное для завершения операции

с флэш-диском. Эта особенность крайне важна для достижения высокой стабильности системы в течение очень длительных периодов времени.

Следует сделать несколько замечаний по

данным в таблице 1.

• Высота указана без учета радиатора (если он используется).

• Для рассеивания энергии свыше 5 Вт должен использоваться дополнительный радиатор.

• Потребление энергии зависит от выбранных опций и частоты.

• Производительность измерялась с помощью теста SiSoft Sandra.

• Модуль CM-X270 выпускается в двух вариантах: CM-X270W и CM-X270L. CM-X270L имеет размеры 66x44x7 мм, размеры CM-X270W — 66x58x7 мм. Оба модуля имеют практически идентичную функциональность и интерфейсы, за исключением некоторых небольших отличий, которые указываются в документации.

• Большинство из указанных в таблице 1 характеристик реализованы на CoM модуле, хотя некоторые дополнительные возможности реализованы на плате-носителе. SBC-X270 совместима и с CM-X270W и с CM-X270L.

• В нижней части таблицы 1 приведены данные по одноплатным компьютерам CompuLab. Одноплатные компьютеры CompuLab реализуются в форм-факторе PC/104-Plus путем комбинации платы носителя (carrier baseboard) и установленного на ней определенного CoM модуля. Кроме SBC в формате PC/104-Plus у CompuLab есть еще плата-носитель в формате mini-ATX, которая может работать со всеми ныне производимыми модулями CompuLab.

В таблице 2 приведен внешний вид CoM модулей и одноплатных компьютеров CompuLab, рекомендуемых для новых проектов. Внешний вид одноплатного компьютера (SBC) приводится без фронтальной панели (кроме SBC-iGLX).

Таблица 2. Внешний вид CoM-модулей и одноплатных компьютеров CompuLab

Продукт

CompuLab

Выпуск Активная фаза Фаза замораживания EOL

Год 1 Год 2 ГодЗ Год 4 | Год 5

Рис. 2. Примерный график жизненного цикла изделий CompuLab

* СМнРМ может быть установлен на гглт-ДТХ,

но на фотографии гглт-ДТХ показан с модулем СМ-Х255

** БВС-Х300 выполнен не вформ-факторе РС/104-Р!из

Жизненный цикл продуктов CompuLab

Жизненный цикл продуктов CompuLab имеет четыре фазы: выпуск, активная фаза, замораживание и конец жизненного цикла (EOL). На рис. 2 ив таблице 3 дано более подробное описание каждой фазы и приведены данные жизненного цикла по всем основным модулям CompuLab (включая модули в фазе замораживания и конца жизненного цикла). Фаза выпуска — приблизительно первые 6 месяцев, в течение которых решаются последние проблемы в продукте и программных пакетах поддержки плат (BSP). Фаза активного маркетинга — первые 2-3 года, следующие за фазой выпуска. В этой фазе характеристики продукта и BSP стабильны и, кроме того, могут дополняться новыми возможностями. Продукты в этой фазе являются наиболее подходящими для новых проектов. Фаза замораживания — приблизительно 4-й и 5-й годы после фазы выпуска. Продукты доступны, поставляются в полном объеме со стабильными и богатыми по возможностям BSP, разработанными ранее. Продукты уже не рекомендуются для новых проектов. Поддержка продуктов постепенно замораживается. Фаза конца жизненного цикла (End of life, EOL) — приблизительно 5-й год после фазы выпуска. Начало EOL в основном зависит от доступности компонентов, требуемых для производства продуктов.

Кроме описанных выше модулей, следует упомянуть о процессорной плате EM-X270 [3], которая открывает новую линейку про-

Таблица 3. Жизненный цикл модулей CompuLab

£ Текущая ф J жизненн £ цикла аза >го Начало выпуска Ожидаемый EOL Комментарии

X300 Выпуск 2008 2014

X270 (EM) Активная 2007 2014

iPM Активная 2007 2012

iGLX Активная 2006 2012

X270 (CM) Активная 2005 2014 Прекращение выпуска опции MG (компоненты 2700G3 компании Marvell)

F82 Замораживание 2005 2010

X255 Замораживание 2004 2009 Marvell анонсировала, что выпуск PXA255 прекратится в июне 2009

i586 Замораживание 2001 2009

iVCF EOL 2005 2008 Выпуск чипсета прекращен компанией VIA

i686 EOL 2003 2007 Выпуск CPU прекращен компанией AMD

дуктов компании CompuLab под названием EmMA (Embedded Mobile Assistant, встраиваемый мобильный помощник). EM-X270 — это полнофункциональная процессорная плата (с 32-битным RISC-процессором XScale PXA270), разработанная для производства специализированных карманных (наладонных) мобильных компьютеров (рис. 3). Функциональный состав платы соответствует составу последних поколений КПК и смартфонов, включая все типы беспроводной связи, спутниковую и сотовую связь: Wi-Fi, Bluetooth, GPS и сотовый Voice/GPRS модем. Плата может использоваться для различных разработок и обеспечивает такую функциональность, какую только может предоставить плата встраиваемого компьютера, плюс возможность работы как в обычных, так и в промышленных условиях эксплуатации (-40.. .+85 °C). Плата может поставляться с дисплеем, батареей и зарядным устройством, то есть для получения готового изделия требуется только корпус! Цена EM-X270 при заказе 1000 шт. начинается от $122.

Отладка и тестирование компонентов и изделий

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Компания CompuLab самостоятельно проводит тестирование для различных вариантов температурного диапазона. Большинство протестированных компонентов способно работать в диапазоне -40...+85 °С. Компоненты, чувствительные к температуре, заменяются на аналогичные, но менее «температурозависимые». Работоспособность в температурном диапазоне -40.. .+85 °С небольших компонентов, таких как конденсаторы, резисторы, резонаторы и микросхемы малой степени интеграции, которые использует компаниея CompuLab, уже гарантирована их изготовителями. В стандартном диапазоне (0.. .+70 °С) выборочно тестируются некоторые платы на нижней и верхней границах температурного диапазона.

В расширенном диапазоне (-20...+70 °С) каждая плата проходит тестирование на нижней границе температурного диапазона. В промышленном диапазоне (-40...+85 °С) каждая плата тестируется по соответствующей программе на нижней и верхней границах диапазона и в нескольких промежуточных точках, при этом тестами проверяется большинство установленных на плате деталей.

Для отладки программного обеспечения CoM модулей и разработки собственного законченного изделия пользователь может приобрести отладочный комплект — Evaluation Kit, который обычно включает следующие элементы: саму плату, плату расширения, ЖКИ с сенсорным экраном, батарею, антенны и кабели для WiFi, GPRS и GPS, кабели для USB и последовательного порта, LCD-адаптер, клавиатуру, динамик, источник питания.

Компания CompuLab на систематической основе проверяет на совместимость со своими CoM модулями LCD панели различных производителей и публикует эту информацию на сайте [4]. В приведенной на указанном сайте таблице информация отсортирована по критерию «разрешение». По каждой LCD-панели приводится следующая информация: производитель, длина диагонали видимой области, требования к интерфейсу («+» — интерфейс панели может быть присоединен прямо к контроллеру, «B» — требуется буфер преобразования уровня 3,3 в 5,0 B, «L» — требуется последовательно-параллельный преобразователь LVDS, «Т» — требуется Timing controller), тип панели, разрешение, цветная/черно-белая, наличие интегрированного сенсорного экрана, год выпуска, совместимость. Предусмотренные уровни

Таблица 4. Уровень совместимости панели с графическим контроллером, идентифицируемый Сотри1_аЬ

Уровень Описание совместимости

Панель совместима, установка конфигурации легко доступна, по крайней мере, для одной из операционных систем

Панель совместима, конфигурация легка и поддерживается Сотр^аЬ. Предустановка конфигурации будет поддерживаться по запросу

3 Панель совместима, конфигурация сложна, но все-таки может быть поддержана. Надо консультироваться со службой технической поддержки Сотр^аЬ. Этот уровень, кроме того, может указывать на трудность аспектов аппаратной совместимости

2 Панель совместима, но конфигурация чрезмерно трудна и, следовательно, не поддерживается

1 Совместимость панели под вопросом

G Панель несовместима

H Требует дополнительных аппаратных средств

совместимости LCD-панелей с СоМ-модулями CompuLab приведены в таблице 4. Проверенные на совместимость панели от большинства фирм-производителей таких панелей (NEC, Sharp, Hitachi, Citizen, LG, Toshiba и др.) имеют очень широкий диапазон характеристик, начиная от малогабаритных панелей размером по диагонали 3" и разрешением 160x120 и кончая LCD-панелями размером 15,1" иразрешением 1024x768.

Программное обеспечение компаний CompuLab и «ФИОРД»

Компания CompuLab поставляет готовые к применению образцы программного обеспечения операционных систем Linux, Windows CE и Windows XP Embedded (для CM-iGLX, CM-iPM). Поддержка в Linux для CoM-модулей CompuLab базируется (в зависимости от модуля) на дистрибутивах Debian [5], Gentoo, Fedora Core. В качестве средств кроссразработки Linux могут использоваться такие дистрибутивы, как Debian, Scratchbox, OpenEmbedded, Poky Linux или Embedded Linux Development Kit. Очень подробная инструкция по установке Linux на модули CM-X270, EM-X270 и CM-X300 приведена на сайте [6].

Компания «ФИОРД» поставляет дополнительные BSP (Board Support Package) для операционной системы Linux для некоторых модулей CompuLab (табл. 5), которые значительно расширяют стандартные возможности программной поддержки этих модулей. BSP представляет собой образы ядра (включающего необходимую драйверную поддержку аппаратных ресурсов процессорного модуля) и файловой системы (для размещения в NAND Flash), а также средства кросс-ком-

пиляции и необходимые заголовочные файлы и библиотеки (в виде .deb-пакетов) для разработки. Дистрибутив от «ФИОРДа» обеспечивает следующую функциональность:

• базовые возможности (минимальный набор unix-команд и утилит);

• доступ по протоколу ftp (ftpd);

• доступ по протоколу telnet (telnetd);

• возможность удаленной отладки с помощью gdb (gdbserver);

• если есть поддержка расширения реального времени RTAI [7] для данного модуля — то возможность загрузки модулей RTAI (патчи в ядре, базовые модули в корневой файловой системе).

В случае наличия поддержки расширения реального времени RTAI для конкретного модуля, в дистрибутив включается документация по программированию RTAI (на русском языке). Дистрибутив комплектуется последней версией ядра, для которой есть патчи от CompuLab.

Примеры применения модулей CompuLab в военных, транспортных и промышленных системах

Приведем несколько примеров применения модулей CompuLab в промышленных и военных системах, в том числе в России. Еще раз повторимся, что для этого класса систем крайне важными являются такие характеристики, как размеры изделий, малое энергопотребление, возможность устойчивой автономной работы в широком температурном диапазоне, очень быстрое время запуска аппаратных и загрузки программных средств.

1. За достаточно короткий срок, в течение которого продукция CompuLab официально представлена в России, продукцию данной компании использовали в своих разработках более 30 отечественных OEM-производителей изделий для различных сфер деятельности. Назовем лишь некоторые из реально осуществленных проектов в России. ГосНИИАС (Москва) совместно с ОКБ «Авиавтоматика» (Курск) разработал малогабаритный спасаемый бортовой накопитель (МСБН) на базе CM-i686B [8], информация в котором пишется на NAND Flash (рис. 4). МБСН размещается в катапультируемом кресле или в носимом аварийном запасе пилота. Обеспечивает прием и регистрацию информации, поступающей

от блоков сбора информации по каналу

Ethernet со скоростью 1 Мбит/с. Параметры

МБСН:

- потребляемая мощность не более 3 Вт;

- габаритные размеры 90x105x35 мм;

- масса 300 г.

Конструкция блока обеспечивает сохранение зарегистрированной информации при падении с высоты 16 м на бетонную поверхность, при воздействии морской воды в течение одного дня на глубине до 3 м.

Другой OEM-производитель в области авиации— ОАО «КБПА» (Саратов, www.kbpa.ru, предприятие «Авиаприбор-холдинга») использовал модуль CM-F82 с процессором Freescale PowerPC MPC8271 для разработки вычислителя управления полетом (рис. 5). На нем предполагается возможность установки операционной системы Linux и сертифицируемой по стандарту DO-178B операционной системы реального времени LynxOS-178 компании LynuxWorks (www.lynuxworks.com).

Рис. 5. Вычислитель управления полетом ОАО «КБПА» на базе CM-F82

Еще одним предприятием, специализирующимся на производстве бортовых изделий для авионики и спецтехники и использовавшим продукцию Сошр^аЬ (СМЧ686В), является ОАО «НПК “Элара”» (Чебоксары, www.elara.ru). Изделие прошло испытания на использование в диапазоне температур -55...+85 °С.

2. Компания «Алтек» использует СМ-Х255 [9] в ультразвуковом дефектоскопе PELENG УД3-204 (рис. 6), который является новейшей разработкой этой компании 10]. Прибор имеет металлический корпус, цветной

Таблица 5. Дополнительные BSP компании «ФИОРД» для CoM-модулей CompuLab

Модуль Версия ядра Linux Версия RTAI

CM-F82 2.6.12.3 -

CM-i686 2.6.9-1 fusion-G.6.9

CM-X255 2.6.12.2 -

CM-X27Gw 2.6.16.29 xenomai-2.3

Рис. 7. Миниатюрный робот ШВОТ

обнаружения и обхода препятствий, оснащенный стереовидеокамерами с центральным вычислителем на базе СМ-1686

TFT-экран новейшего поколения, съемную литий-ионную батарею, два полных акустических канала.

3. SPAWAR Systems Center (SSC) из Сан-Диего в сотрудничестве с Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL) разработали компактный робот с миниатюрным датчиком обнаружения препятствий (рис. 7). SSC также развила алгоритмы предотвращения столкновения с препятствиями. Датчик передает информацию центральному вычислителю, который ответственен за управление всеми аппаратными средствами, сбором данных со стереокамер, обработку данных и посылки команд навигационному процессору. Центральный вычислитель — CM-i686, установленный на одноплатный компьютер (SBC) от CompuLab. Процессор — National Semiconductor Geode с частотой 300 МГц, управляемый операционной системой Linux. Одноплатный компьютер от CompuLab SBC

Рис. 8. Разведывательный робот 1^ОВА1^Т III, предназначенный для обнаружения взрывчатых веществ, на базе СМ-1686

интегрирован с другими разработанными для данного проекта модулями, такими как CAN, аналоговые и цифровые выходы.

4. Разведывательный робот ROBART III (рис. 8), предназначенный для обнаружения взрывчатых веществ. Вычислительное ядро ROBART III — CM-Í686 от CompuLab — установлено на плате расширения от компании SSC. Компьютер работает под управлением Linux на частоте 266 МГц и имеет семь последовательных портов CAN, Ethernet, три порта USB, четыре DAC, 12 ADC и 50 DIO. Это позволяет взаимодействовать с многочисленными датчиками и сенсорами.

5. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА). В качестве примера приведем использование модулей CompuLab в проекте Marvin (Multi-purpose Aerial Robot Vehicle with Intelligent Navigation), ориентированном на разработку вычислительного ядра (аппаратных и программных средств), которые устанавливаются на разведывательных беспилотных аппаратах (например, вертолетах). Одним из изделий этой компании является система MarkII, построенная на базе одноплатного компьютера SBC-i686 [11] и устанавливаемая на различные типы беспилотных летательных аппаратов (рис. 9).

6. Устройство Plenitude Premium от компании CFD Eleсtronica — встроенная система обнаружения вторжения в помещение (рис. 10) на основе Linux, оснащенная камерами и инфракрасными датчиками [12].

Она включает 32 беспроводных датчика с требуемым сроком службы аккумулятора до трех лет и может посылать изображения (две черно-белые фотографии в формате QCIF) на пульт управления. Пульт управления в свою очередь может переслать их на мобильные телефоны или другому GPRS, Bluetooth или Wi-Fi устройству. Пульт управления включает встроенный 5,7" цветной дисплей и может использоваться для видеонаблюдения или отображать фотографии и видео для 2000 последних событий. Пульт управления Plenitude Premium основан на SBC-X255 от CompuLab: процессор XScale PXA255 с частотой 400 МГц, память 64 или 128 Мбайт и встроенная флэш-память объемом 64 Мбайт. У пульта системы управления нет накопителя на жестких дисках. Для конфигурации системы используется внешний EEPROM.

Заключение

На наш взгляд, описанные функциональные возможности встраиваемых компьютерных модулей компании CompuLab должны заинтересовать, прежде всего, разработчиков бортовых и мобильных компьютеров для применения в промышленных и военных отраслях. То есть там, где важны высокая надежность изделий, поддержка расширенного и промышленного температурного диапазона, компактные размеры, малое энергопотребление, а также длительный жизненный цикл изделия. ■

Литература

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Computer-on-moduIe

2. Дроздов С. Н., Золотарев С. В. Fit-PC от компании CompuLab — «нано» персональные компьютеры с большими возможностями // Компоненты и технологии. 2008. № 11.

3. Золотарев С., Булгаков И. EM-X270 — платформа для создания встраиваемых мобильных устройств для промышленных условий эксплуатации // Компоненты и технологии. 2008. № 9.

4. http://www.compuIab.co.iI/Icd-paneIs/htmI/ Icd-paneI-Iist.htm

5. Шаробайко А. Опыт портирования ОС Debian GNU/Linux с расширением реального времени RTAI на процессорный модуль CM-X255 // Компоненты и технологии. 2005. № 7.

6. http://ww.compulab.co.il/mediawiki/index.php5? title=Linux_Development_for_XScale_modules

7. www.rtai.org, www.xenomai.org

8. http://aviaavtomatika.ru/production/003/011/

9. Булгаков И. Процессорный модуль CM-X255 компании CompuLab Ltd. // Компоненты и технологии. 2005. № 7.

10. http://www.altek.info/new.php?mlid=6&parid= 5&trgid=6#204

11. http://pdv.cs.tu-berIin.de/MARVIN/mark_ii_ frameset_system.htmI

12. http://www.linuxdevices.com/articles/ AT6970045817.html

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.