SMARC 2.1更新規(guī)范適用于物聯(lián)網(wǎng)連接的多媒體平臺

SMARC 2.0 模塊因其大量的圖形、攝像頭、聲音、網(wǎng)絡(luò)和可選的無線接口而脫穎而出。因此，它們?yōu)?a target="_blank">嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員提供了一個完整的、現(xiàn)成的、信用卡大小的嵌入式計算內(nèi)核，非常適合物聯(lián)網(wǎng)連接的多媒體平臺以及許多其他圖形密集型低功耗應(yīng)用程序。更新的規(guī)范 SMARC 2.1 進(jìn)一步擴展了此功能集。

需要更多的相機接口

目前的研究［i］由 Industry Research.co 提供的數(shù)據(jù)顯示，機器視覺相機的需求正以兩位數(shù)的速度增長。各種非工業(yè)應(yīng)用的增長尤其強勁，例如監(jiān)控、取證、機器人手術(shù)、智能交通系統(tǒng)、邊境控制和健康監(jiān)測。此外，相機技術(shù)繼續(xù)用于過程檢查，以減少錯誤填充水平、生產(chǎn)線中的缺陷產(chǎn)品和包裝缺陷等錯誤。自動物流車在工業(yè)領(lǐng)域也占有很大的市場份額。新的 SMARC 2.1 規(guī)范適應(yīng)了這一需求。因此，SMARC 2.1 是第一次將 MIPI-CSI 攝像頭技術(shù)（廣泛用于智能手機）牢牢嵌入嵌入式計算規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的重要一步。

四路 MIPI CSI 接口

新版本還帶來了許多附加功能。首先，SMARC 2.1 在模塊表面的扁平箔連接器上定義了兩個額外的 MIPI CSI 接口。模塊連接器上已經(jīng)有兩個 MIPI CSI 接口?，F(xiàn)在可以連接多達(dá) 4 個 MIPI CSI 相機，用于復(fù)雜的視覺應(yīng)用。兩種新的 MIPI CSI 接口都支持 4 對差分?jǐn)?shù)據(jù)線，為具有快速幀速率的高分辨率相機提供所需的數(shù)據(jù)吞吐量。模塊邊緣連接器上可用的第一個接口支持兩個數(shù)據(jù)線對，第二個支持四個。所有四個攝像頭接口都可以根據(jù) MIPI CSI 2.0 規(guī)范以及更新的 MIPI CSI 3.0 規(guī)范實現(xiàn)。除了更高的數(shù)據(jù)速率，版本 3。0 使用差分線對而不是 I2C 總線來配置連接的攝像機。額外的相機可以通過 USB 或以太網(wǎng)接口連接。

擴展連接

隨著邊緣連接變得越來越重要，4 個 PCI Express 通道（PCIe C 和 PCIe D）中的兩個現(xiàn)在可以交替用作 SERDES 接口，以提供額外的以太網(wǎng)功能。為了在載板上配置所需的 PHY，在先前保留的模塊引腳上創(chuàng)建了一個額外的 MDIO 接口。結(jié)合兩個固定定義的以太網(wǎng)端口，現(xiàn)在可以實現(xiàn)高達(dá) 4x 千兆位以太網(wǎng)的解決方案。它們還可以通過連接 GigE 視覺相機用于視覺。

額外的 GPIO

SMARC 2.1 還將 GPIO 的數(shù)量從 12 個增加到 14 個。兩個新的 IO 都位于先前保留的引腳上。由于前 7 個 GPIO 通常已經(jīng)用于其他經(jīng)常需要的功能（見下表），因此 SMARC 2.1 至少提供了 7 個真正免費的 GPIO。

（圖 1：SMARC 2.1 規(guī)范的主要變化是擴展了以太網(wǎng)和 MIPI 攝像頭連接）

PCI Express 省電模式

在 SMARC 2.1 中，前兩個 PCI Express 通道配備了額外的時鐘請求信號。這使得關(guān)閉各個 PCI Express 接口以節(jié)省能源成為可能，這對于移動、電池供電的設(shè)備尤其重要。

所有 SPI 可能性

除了 SPI 和 eSPI，SMARC 2.1 還提供了實現(xiàn) QSPI 的選項。這種 SPI 接口的擴展版本通常與 ARM 處理器一起使用。SPI 和 QSPI 的區(qū)別在于前者使用帶有可編程隊列指針的數(shù)據(jù)隊列來允許數(shù)據(jù)傳輸而無需 CPU 干預(yù)。環(huán)繞模式允許在沒有 CPU 干預(yù)的情況下連續(xù)傳輸出隊列。外圍設(shè)備在 CPU 看來是具有內(nèi)存映射的并行設(shè)備。這對于帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用特別有用。SMARC 2.1 允許 SPI、eSPI 和 QSPI 的替代實現(xiàn)。

與 SMARC 2.0 完全向后兼容

由于所有新功能都作為現(xiàn)有信號的替代功能和/或在未使用的引腳上實現(xiàn)，SMARC 2.0 100% 向后兼容。這意味著2.1模塊可以集成在2.0載體上。Rev.2.0 的所有擴展也是可選的，因此所有康佳特 SMARC 2.0 模塊都自動與 SMARC 2.1 兼容。因此，只有在使用新的 SMARC 2.1 功能時才需要重新設(shè)計現(xiàn)有的 SMARC 2.0 載板。此外，應(yīng)許多要求，規(guī)范文檔也進(jìn)行了全面修訂，以優(yōu)化可讀性。

（圖 2：康佳特提供了一個 3.5” 載板，帶有一個用于 SMARC 計算機模塊的插槽。對于 ARM 設(shè)計，它可擴展為 12 個性能級別，從最強大的 i.MX 8QuadMax 處理器到 i.MX 8 M mini 14nm 技術(shù)的處理器。還提供相應(yīng)的 x86 載體，提供不同的音頻編解碼器。）

該規(guī)范由SGET內(nèi)的SDT.01（標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)團(tuán)隊）開發(fā)。該規(guī)范可在SGET 網(wǎng)站上免費獲取。還可在SGET上找到免費提供的 SMARC載板設(shè)計指南。本文檔使用許多可重復(fù)使用的原理圖示例，展示了如何快速輕松地開發(fā)載板。此外，康佳特提供全新的3.5英寸載板，可配備康佳特所有不同的Arm和基于x86的SMARC模塊。OEM不僅可以將其用作評估平臺，還可以將其用作高度可擴展的現(xiàn)成平臺解決方案，該解決方案可用于批量生產(chǎn)，即使在第一批時也可立即部署。

審核編輯：郭婷