Embedded Building Blocks COMSys die Embedded PC Plattform

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1 Embedded Building Blocks COMSys die Embedded PC Plattform Design-In Präsentation Präsentiert von Harald Maier TQ-Group / Produktmanagement Page 1

2 Übersicht: Modulares Konzept / Baukastensystem Kit System Modul Mainbaord Zubehör Integration Allrounder Speicher Kühlkits Für Prüfplätze: z. B. 19 6HE Kassette Gehäuse IP54 Industrial Medizin Digital Signage Netzteile & Kabel IO Karten & Riser Speichermedien Industrie: z. B. Lasersteuerung z. B. KIOSK PC Einheit Page 2

3 Skalierbar durch modulare Bauweise Die Grundausstattung besteht aus Thermal Interface COM Express CPU-Modul DDR2 / DDR3 Speicher Mainboard liefert komplett montierte Kits mit ausgewählten CPU-Typen und passenden Speicherausstattungen. Die modularen Erweiterungsmöglichkeiten werden später beschrieben COM Express Module sind mit vielen gängigen Intel Plattformen verfügbar. Page 3

4 Spezifikation Mainboard (MB-COME-1) Display-Schnittstellen o Intern: Dual Channel LVDs + USB + COM für Touch o Extern: DVI-I Stecker für DVI und/oder VGA Monitor Netzwerk o 2 x Gigabit Ethernet mit Boot-On-LAN, IEEE1588 Weitere externe Schnittstellen o 4x USB 2.0, 1x RS-232 Speicher o 1x SATA-Harddisk (direkt auf Unterseite des Mainboards montiert / keine Kabel nötig) o 1x SATA Steckverbinder für zusätzliche Festplatte oder DVD Laufwerk o 1x CFast Steckplatz o 1x CompactFlash Steckplatz Für Erweiterungen o 1x Mini PCIe Steckplatz o 1x Schnittstelle für Riser (für die Erweiterung mit Standard PCI / PCIe Karten) o 1x Steckplatz für spezifische Erweiterungen (PCIe, USB, LPC, HD-Audio, SDVO, I2C) ATX Spannungsversorgungsstecker (20-Pin) Page 4

5 Mainboard Komponenten und Schnittstellen Page 5

6 Mainboard Komponenten und Schnittstellen Page 6

7 Spannungsversorgung Die Spannungsversorgung erfolgt über einen 20-pol. ATX Power Steckverbinder. Das Netzteil bzw. das ATX Power Kabel wird von hinten am Mainboard eingesteckt. Dadurch erreicht man ein besonders geringes Höhenprofil. Netzteile wie z. B. das PICO-PSU können so eingesteckt werden, dass die Grundabmessungen von 170 x 170 mm nicht überschritten werden. Spezifikation der Spannungsversorgung: o 3,3 V (+/- 5%) (< 0,5 A Eigenverbrauch Mainboard) o 5 V (+/- 5%) (< 0,5 A Eigenverbrauch Mainboard) o 12 V (+/- 5%) mit 0,7.. 5 A (je nach Modul-Typ) o 5 V Standby (+/- 5%) (typ. < 0,5 W) Batterie für Uhrzeit & BIOS o CR2032, gesockelt o optional, da Backup-Funktion für BIOS Settings vorhanden Auto-Power-On Funktion o einstellbar im BIOS Page 7

8 Display Schnittstellen Interne Schnittstellen o Dual Channel LVDs Optionen über BIOS einstellbar: 1x18 / 1x24 / 2x18 / 2x24 Bit Einschränkung: 1x24 Bit und 2x24 Bit werden mit dem Modul conga-ca945 nicht unterstützt o Versorgung Backlight 5 V & 12 V (ohne int. Sicherung) und Backlight- Steuersignale o 1x USB und 1x COM (TTL-Pegel) für Touch-Anbindung (oder alternative Funktionen) Externe Schnittstellen o DVI-I Stecker für DVI und/oder VGA Monitor Display-Detektierung & Hotplug-Erkennung für digitalen Monitor Für den Anschluss eines analogen Monitors (CRT) wird ein Standard-Adapter DVI-I 15-pol. eingesetzt. DVI-I (analog & digital) Interne Display Schnittstelle auf Unterseite Page 8

9 Display Schnittstellen / Multi-Display-Anwendungen Typische Kombinationen bei Multi-Display Anwendungen o BIOS / DOS Modus DVI (digital) CRT LVDS Clone Clone Independent DVI + CRT CRT + LVDS nicht möglich Clone Mode: gleicher Inhalt gleiche Auflösung gleiche Farbtiefe o Win XP / 7 (Intel GMA Treiber) Modus DVI (digital) CRT LVDS Clone DVI + CRT Clone CRT + LVDS Clone DVI + LVDS Independent DVI + CRT Independent Mode: erweiterter Desktop unterschiedliche Auflösungen möglich unterschiedliche Farbtiefen möglich Independent Independent DVI + LVDS CRT + LVDS o Linux TBD (abhängig vom jeweiligen Treiber) abhängig vom CPU-Modul bzw. Chipsatz I. d. R. werden diese Kombinationen von den derzeit gängigen Modulen unterstützt. Page 9

10 Display Schnittstellen / LVDS & Display-Control Steckverbinder & Belegung der internen Display-Schnittstelle Dual Channel LVDS o Steckverbinder: 30-pol. (DF-19G-30P-1H Hirose) o Mainboard Beschriftung: LVDS o Belegung: Pinbelegung siehe rechts Anmerkungen: Versorgungsspannung Display (VCC_LVDS) = 3,3 V Pin 25, 26 und 27 sind derzeit unbeschaltet (offen) Display-Conntrol Backlight-Versorgung und Touch-Anbindung o Steckverbinder: 20-pol. (DF-19G-20P-1H Hirose) o Mainboard Beschriftung: Display-Control o Belegung: Pinbelegung siehe rechts Anmerkungen: BKLT_ON (Pin 5): Backlight on/off/pwm-helligkeitssteuerung COM 2 (Pin ): TTL Pegel Pinbelegung LVDS Pinbelegung Display-Control Page 10

11 USB Schnittstellen Externe Schnittstellen o 4x USB 2.0 2x Doppelstock Buchsen (Typ A) Strombegrenzung: 0,5 A je Anschluss (gemäß USB Spezifikation) Überstromdetektierung (Port 0/1 und Port 2/3) wird unter Windows gemeldet Interne Schnittstellen o 1x USB 2.0 für USB-Flashdisk oder 5-Pin Standard-Adapter (Steckverbinder: 10-pol. Pfostenleiste, RM 2,54 mm, ohne Strombegrenzung) o Sonstige 1x USB 2.0 (Port 4) für Mini PCIe Sockel 1x USB 2.0 (Port 6) für IO Erweiterung 1x USB 2.0 (Port 7) für Touch-Anbindung 2x USB (Port 0/1) 1x USB (Port 5) Pin 1 Pinbelegung USB Flash-Disk 2x USB (Port 2/3) Page 11

12 Ethernet Schnittstellen Externe Schnittstellen o 2x Gigabit Ethernet o Steckverbinder: RJ-45 Ethernet 1 (CPU-Modul) o Controller: modulabhängig o Besondere Eigenschaften i. d. R. Boot-On-LAN Support o LED s: Grün = Link, Gelb = Activity Ethernet 2 (Mainboard) o Controller: Intel 82574L o Besondere Eigenschaften IEEE1588 TimeSync, JumboFrames, Definierte MAC: 00D0.93xx.xxxx o LED s: Grün = Link, Gelb = Activity Ethernet 2 (vom Mainboard) Ethernet 1 (vom CPU-Modul) Page 12

13 Serielle Schnittstellen Externe Schnittstellen o 1x RS-232 o COM1 o Steckverbinder: Sub-D9 (male) Interne Schnittstellen o 1x serielle Schnittstelle (UART) als TTL-Pegel o COM2 o Die Schnittstelle ist Teil der internen Display-Schnittstelle und dient i. d. R. zur Anbindung eines Touch-Controllers. (vgl. Folie Display-Schnittstellen (Details) ) o Alternativ kann die Schnittstelle genutzt werden, um über Adapter eine weitere RS-232 oder eine RS-485 Schnittstelle zu realisieren. RS-232 (COM1) UART auf Unterseite (COM2) Page 13

14 Taster und Status LED s Extern o 1x Power-Taster (PWR) o 1x Reset-Taster (RST) Intern o 1x System-Interface für Taster & LED s (Steckverbinder: 10-pol. Pfostenleiste, RM 2,54 mm) o 1x Power-LED o 3x LED s für Mini PCIe Steckplatz» WPAN, WLAN, WWAN Power-LED LED s für Mini PCIe Steckplatz auf Unterseite (WPAN / WLAN / WWAN) System-Interface Pinbelegung System-Interface Pin 1 Reset-Taster Power-Taster Page 14

15 Lüfter-Anschluss, Buzzer, Batterie Lüfter-Anschluss o Steckverbinder: 3-polig, kodiert, RM 2,54 mm (Typ: Tyco) o Passend für Standard-Lüfter 12 V mit 3-poligem Anschluss o Drehzahlregelung über PWM möglich (abhängig vom CPU-Modul) o Drehzahlüberwachung über Tacho-Eingang Buzzer o Für Systemmeldungen (u. a. durch BIOS) o Schallöffnung seitlich o Typ khz (in 10 cm Abstand) Batterie o Typ: CR2032, gesockelt o Einbauweise: Plus-Pol nach oben o Verwendung für Uhrzeit und BIOS Settings o Lebensdauer: typisch > 5 Jahre o Verwendung optional, da Backup-Funktion für BIOS Settings vorhanden Batterie Buzzer Lüfter-Anschluss + Pinbelegung Lüfter-Anschluss GND FAN_12V Tacho_IN Page 15

16 Mini PCIe Steckplatz Steckplatz für Mini PCIe Erweiterungskarten o Auf Mainboard Unterseite o Steckplatz für Full-Size Karten (Half-Size Karten werden derzeit noch nicht unterstützt) o Schnittstellen: PCIe (mit Clock-Request), USB 2.0 (Port 4) o 3x Status-/Activity LED WPAN WLAN WWAN o Bei der verkürzten Version und der Low-Profile Version des Mainboards entfällt der Mini PCIe Steckplatz. LED s für Mini PCIe Steckplatz auf Unterseite (WPAN / WLAN / WWAN) Mini PCIe Steckplatz auf Unterseite Page 16

17 Anbindung Speichermedien CFast Steckplatz o SATA Interface o Steckplatz auf Mainboard Oberseite o Bei der verkürzten Version des Mainboards steht die CFast Karte über. In diesem Fall z. B. Verwendung als extern zugängliches Update- Speichermedium. SATA Anschluss o Für separat eingebaute Festplatte oder DVD Laufwerk. o Einschränkung: mit dem Modul conga-ca945 nicht unterstützt USB Flash Disk o USB 2.0 Interface o Befestigungsmöglichkeit über zusätzlichen M3-Gewindebolzen. USB Flash Disk (USB Port 5) Pin 1 Befestigung CFast Steckplatz SATA Page 17

18 Anbindung Speichermedien (Unterseite) 2,5 Festplatte / Solid State Disk (SSD) o SATA Interface o Direkte Befestigung auf Mainboard Unterseite (mit Hilfe von 2 Haltewinkeln, 4x M3) o Kabellose Anbindung o Bei der Low-Profile Version des Mainboards entfällt der Steckverbinder. o Zubehörsatz für Montage 2x Halteblech 8x Schraube M3x6 CompactFlash Steckplatz o IDE Interface o Unterstützung von Kartentyp I und II o Steckplatz auf Mainboard Unterseite o Mechanische Fixierung möglich (M3 Bolzen) o Die Karte kann flexibel entnommen werden, wenn keine 2,5 Festplatte / Solid State Disk auf der Mainboard Unterseite verwendet wird. o Bei der Low-Profile Version des Mainboards entfällt der Steckplatz. Page 18

19 Erweiterungsmöglichkeiten mit Standardkarten Riser-Schnittstelle für PCI und PCIe Standard-Karten o Mit Hilfe von unterschiedlichen Risern sind verschiedene Kombinationen und Einbauweisen möglich. o Signale für die Anbindung von bis zu 2x PCIe x1 und 4x PCI 32-bit verfügbar. o Einsatz von Low-Profile- und Standard-Karten möglich. o Besonders kompakte Bauweisen möglich, da eine Standard-Karte innerhalb des IO-Window im Steckerbereich untergebracht werden kann. o Pinbelegung: auf Anfrage Verfügbarkeit von Risern o Standard-Riser (verfügbar ab November 2010): Für 1x PCIe x1 parallel zur Mainboard Unterseite Für 1x PCI 32-bit parallel zur Mainboard Unterseite o Weitere Riser auf Anfrage zum Patent angemeldet Riser Schnittstelle Integrationsbeispiele o Siehe nachfolgende Seite Page 19

20 Erweiterungsmöglichkeiten mit Standardkarten Integrationsbeispiele Anwendungsbeispiel Low-Profile PCIe-Karte Riser Schnittstelle Page 20

21 Erweiterungsmöglichkeiten mit Standardkarten Steckplatz für proprietäre Erweiterungskarten o Auf Mainboard Unterseite o Erweiterungskarte parallel zum Mainboard o Schnittstellen: PCIe USB 2.0 (Port 6) LPC HD-Audio SDVO (Port SDVOC mit Display-Erkennung) I2C Versorgungsspannungen: 3,3 V / 5 V / 12 V o Steckverbinder und Pinbelegung: auf Anfrage Anwendungsbeispiele o Zweiter DVI Port & Audio (für zusätzliches Display & Multimedia-Systeme) o Zusätzliche serielle Schnittstellen (RS-232/422/485, ) (für Steuerungs-Systeme) o Kundenspezifische Ein-/Ausgänge (analog, digital, ) (für Mess-/Regel-Systeme) Verfügbarkeit von Erweiterungskarten Anwendungsbeispiel IO Extensio o Die Karten werden in Abhängigkeit der Marktanforderungen oder nach kundenspezifischen Vorgaben angeboten (auf Anfrage). Page 21

22 Mechanik Spezifikation Abmessungen Dieser Bereich entfällt bei der verkürzten Version. Standard Kompakt Mechanik-Zeichnung und 3D-Modell (step) auf Anfrage. Page 22

23 Mechanik Spezifikation Höhenprofil Volle Höhe (dargestellt mit Erweiterskarten) Optionales Zubehör-Set für Stand-Off im Standard Mini ITX Gehäuse: 1x ATX IO-Blende 4x Gewindebolzen M3x22 4x Schraube M3x6 25,00 mm Standard Höhe Low Profile Page 23

24 Mechanik Spezifikation Bemaßung der Befestigungspunkte (in Anlehnung an den Mini ITX Standard Alle Befestigungspunkte mit Lochdurchmesser 4,2 mm. Nullpunkt (Referenz) In den Maßangaben können geringfügige Rundungsfehler enthalten sein. Page 24

25 Gehäuse Konzept Unser Kooperationspartner apra-norm ( bietet für dieses Konzept ein speziell auf die Mechanik / Modularität abgestimmtes Gehäuse-Konzept an. Weitere Details: siehe Datenblatt Weitere Gehäuse-Typen (z. B. zur Integration in Gesamtsysteme) in Vorbereitung Page 25

26 Integrationsmöglichkeiten in Mini ITX Gehäuse Als Standard Mini ITX Mainboard o Die Low-Profile-Ausführung ist ohne Einschränkungen in Mini ITX Gehäuse einbaubar. ATX IO-Blende Als Standard Mini ITX Mainboard mit Stand-Off o Bei der Standard-Ausführung mit Festplatte, CompactFlash, auf der Unterseite des Mainboards wird das Mainboard mit Hilfe von Gewindebolzen (L=22mm) höher gesetzt. o Durch die Low-Profile-Steckverbinder auf der Mainboard Oberseite liegen dennoch alle Steckverbinder im spezifizierten Bereich. o Auch bei Einsatz einer Erweiterungskarte bzw. einer PCI/PCIe-Karte liegen alle Anschlüsse innerhalb des spezifizierten Bereichs. ATX IO-Blende ATX IO-Blende Page 26

27 Kühllösungen Die Kühllösung ist im jeweiligen Standard-Kit definiert. Kühlkörper COMKit-P8400-STD Heatspreader Für direkte Kühlanbindung COMKit-N270-STD COMKit-CM723-STD Aktiver Kühler Für die Integration in aktiv gekühlte Gehäuse Für Spezialanwendungen mit hoher Verlustleistung Page 27

28 Bestellinformationen COMKit-N270-STD für Ultra-Low-Power-Anwendungen Embedded PC Kit (komplett montiert/geprüft) bestehend aus MB-COME-1 Mainboard "Standard" (Mini ITX, 170 x 170 mm) COM Express Modul mit Intel Atom N270 / 945GSE (conga-ca945/n270) 2GB DDR2 SO-DIMM Heatspreader für direkte thermische Anbindung inkl. Montageset für die direkte Montage einer 2,5" HDD/SSD und Quick Start Guide Doku COMKit-CM723-STD gute Rechenleistung & passive Kühlung Embedded PC Kit (komplett montiert/geprüft) bestehend aus MB-COME-1 Mainboard "Standard" (Mini ITX, 170 x 170 mm) COM Express Modul mit Intel Celeron M 723 ULV / GS45 (conga-bs45/723) 2GB DDR3 SO-DIMM (zweiter SO-DIMM Steckplatz frei) Heatspreader für direkte thermische Anbindung inkl. Montageset für die direkte Montage einer 2,5" HDD/SSD und Quick Start Guide Doku COMKit-P8400-STD hohe Rechenleistung mit Dual Core Embedded PC Kit (komplett montiert/geprüft) bestehend aus MB-COME-1 Mainboard "Standard" (Mini ITX, 170 x 170 mm) COM Express Modul mit Intel Core 2 Duo P8400 / GM45 (conga-bm45/p8400) 2GB DDR3 SO-DIMM (zweiter SO-DIMM Steckplatz frei) Kühlkörper für die Verwendung in aktiv gekühlten Gesamtsystemen inkl. Montageset für die direkte Montage einer 2,5" HDD/SSD und Quick Start Guide Doku Page 28

29 Weitere Informationen / Ansprechpartner TQ-Group Technische Daten, Dokumentation, Treiber, Zubehör-Hinweise, /COMSys Microtronica Sales & Support Tel / Kontaktformular der Microtronica Für Intel Channel Partner zusätzlich: Intel Channel Hotline: 00800/ Eingetragene Warenzeichen Die TQ-Components GmbH ist bestrebt, in allen Publikationen die Urheberrechte der verwendeten Grafiken und Texte zu beachten, von ihr selbst erstellte Grafiken und Texte zu nutzen oder auf lizenzfreie Grafiken und Texte zurückzugreifen. Alle innerhalb dieser Publikation genannten und ggf. durch Dritte geschützten Marken- und Warenzeichen unterliegen, soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, uneingeschränkt den Bestimmungen des jeweils gültigen Kennzeichenrechts und den Besitzrechten der jeweiligen eingetragenen Eigentümer bzw. Inhaber. Allein aufgrund der bloßen Nennung ist nicht der Schluss zu ziehen, dass Marken und Warenzeichen nicht durch Rechte Dritter geschützt sind. Haftungsausschluss Die TQ-Components GmbH übernimmt keinerlei Gewähr auf Aktualität, Korrektheit, Vollständigkeit oder Qualität der in dieser Präsentation bereitgestellten Informationen sowie deren weiteren Verwendung. Haftungsansprüche gegen die TQ-Components GmbH, welche sich auf Schäden materieller oder ideeller Art beziehen, die durch die Nutzung oder Nichtnutzung der in diesem Manual dargebotenen Informationen bzw. durch die Nutzung fehlerhafter und unvollständiger Informationen verursacht wurden, sind grundsätzlich ausgeschlossen, sofern seitens der TQ-Components GmbH kein nachweislich vorsätzliches oder grob fahrlässiges Verschulden vorliegt. Page 29