2.2.2 Встраиваемые компьютеры
Встраиваемые компьютеры – ЭВМ предназначенные для установки в оборудовании. Основным узлом компьютерной системы является процессорный модуль. Существует большое количество процессорных плат. Их можно разделить на две категории:
Процессорные платы;
Встраиваемые процессорные платы (одноплатные компьютеры).
Отличие обычных процессорных плат от встраиваемых заключается в том, что первые устанавливаются в объеденительные платы (активные – материнская плата или пассивные).
По конструкции процессорные платы можно разделить на:
Процессорные платы PICMG
Процессорные платы ISA
Процессорные платы PCI
Процессорные платы PISA
Процессорные платы ATX
Процессорные платы CompactPCI
Процессорные платы PXI
Несмотря на отличия в конструкции, все эти типы плат объединяет одно - полное соответствие открытой архитектуре РС-совместимого компьютера. Это означает совместимость не только по элементной базе, но и возможность применять платы расширения, периферийное оборудование, программное обеспечение, предназначенное для работы в обычном РС-совместимом компьютере.
Первые три типа используются для построения системы на основе пассивной объединительной платы. Решение на основе такой платы является более гибким с точки зрения ремонта или модернизации системы, чем на основе обычной материнской платы офисного компьютера, более устойчивым к ударным и вибрационным нагрузкам. Кроме того, оно позволяет использовать в компьютере большое количество плат расширения (до 20).
На процессорных платах часто размещаются дополнительные контроллеры, такие как видеоконтроллер, контроллер LAN, контроллер интерфейса SCSI. С одной стороны, такое решение связано с экономией слотов расширения, с другой - имеется возможность оптимального выбора всех подсистем компьютера, качественной элементной базы, что гарантирует определенный уровень быстродействия, надежности и программной совместимости. Поэтому многие модели имеют несколько исполнений с различным сочетанием устройств, интегрированных на плате. Выбор конкретной модели процессорной платы определяется задачей, для реализации которой будет использован компьютер, условиями эксплуатации, требуемыми габаритами и так далее.
Одноплатные компьютеры представляют собой аналог обычной материнской платы с большим числом интегрированных периферийных адаптеров, но отличаются намного меньшими габаритами. Они незаменимы для малогабаритных и необслуживаемых систем - банкоматов, торговых автоматов, терминалов и т.п.
Одноплатные ЭВМ представляют собой плату с процессором, ОЗУ, ПЗУ, портами ввода/вывода и другими функциональными устройствами. В настоящее время на рынке присутствует несколько типов плат, различных по размерам:
Встраиваемые процессорные платы размера 2.5”
Встраиваемые процессорные платы размера 3.5”
Встраиваемые процессорные платы размера 5.25”
Встраиваемые процессорные платы размера PC/104
Как правило, такие ЭВМ имеют FLASHнакопитель для программ, процессор способный работать без принудительного охлаждения (вентилятора).
Ввиду малых размеров выпускают специальные процессоры для таких ЭВМ с пониженным энергопотреблением и встроенными функциональными устройствами (северный мост). В качестве системной шины используются: ISA,PCIиPC/104 (промышленый стандартISAшины).
Типичными представителями таких устройств являются: ICOP-6027 (рисунок 2.36). Технические характеристики приведены в таблице 2.12.
Рисунок 2.36
Таблица 2.12
|
Параметр |
Значение |
|
Процессор |
DM&P(ALi) M6117D CPU386SX-40MHz |
|
Шина |
PC/104 |
|
BIOS |
AMI BIOS |
|
ОЗУ |
4MB EDO RAM (встроенное) |
|
Сторожевой таймер (Watch Dog Timer) |
Программно настраиваемый от 30.5 мс до 512 с. |
|
VGA порт |
TOPRO TP6508IQ Chipset VGA и Mono/STN/DSTN/TFT Flat Panel протоколы Встроенная память 1MB VGA, максимальное разрешение 1024x768, 256 colors |
|
LAN порт |
Realtek 8019AS 16-bit ISA Full-Duplex Ethernet Controller NE2000 встроенный буфер 16KB Скорость: 10Mbps |
|
Flash Disk
|
MSTI EmbedDisk Module (16MB и более) PQI DiskOnModule (16MB и более) M-System DiskOnChip 2000 (16MB и более) Winbond DIP Package Flash W29C040 (512KB) |
|
Интерфейсы ввода/вывода |
Встраиваемый IDE порт x1 FDD порт x1 RS-232 порт x1 RS-232/485 порт x1 Параллельный порт x1 16-битный GPIO порт x1 10Mbps Ethernet порт x1 |
|
Р
Продолжение таблицы |
2.54mm 40-pin box header for IDE x1 2.0mm 44-pin box header for LCD x1 2.54mm 34-pin box header for FDD x1 32-pin DIP socket for DOC x1 2.54mm 26-pin box header for Printer x1 2.54mm 20-pin header for 16-bit GPIO x1 2.54mm 10-pin box header for RS-232 x1 2.54mm 2-pin header for RS-485 x1 2.54mm 2-pin header for Reset x1 External 15-pin D-Sub female connector for VGA x1 External 9-pin D-Sub male connector for RS-232 x1 External RJ-45 connector for Ethernet x1 External Mini DIN connector for Keyboard/Mouse x1 |
|
Питание |
+5В @680мА |
|
Масса |
150г |
|
Размеры |
102 X 144мм |
|
Температура эксплуатации |
-20°C~ +70°C |
Назначение разъемов показано на рисунке 2.37.
Рисунок 2.37