TOUGH. FAST. WHITE. hier ist der WHITEspeed. Der einzigartige Computer On Module entwickelt & hergestellt von ERNI in Deutschland.

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1 TOUGH. FAST. WHITE. hier ist der WHITEspeed Der einzigartige Computer On Module entwickelt & hergestellt von ERNI in Deutschland.

2 hier ist der WHITEspeed TOUGH. FAST. WHITE. Computer On Module mit Baseboard ERNI präsentiert ARM-basierte COM (Computer On Module) -Lösungen mit zuverlässigen MicroSpeed-Steckverbindern für raue Industrieumgebungen. ERNI WHITEspeed ist ein leistungsfähiger, zuverlässiger und platzsparender Embedded Computer. Die Entwicklung der COM-Produkte ist geprägt durch die große Erfahrung von ERNI im Board- und Backplane-Design sowie die Kernkompetenz bei kompakten und leistungsfähigen Steckverbindern. Die Implementierung des neuen WHITEspeed Interface-Standards profitiert von der Performance und Zuverlässigkeit der MicroSpeed- Steckverbinder. Damit adressiert ERNI vor allem Anwendungen in rauen und anspruchsvollen Industrie-umgebungen beim Transport, in der Schwerindustrie oder bei der Automatisierung mit hohen Schock- und Vibrationsbelastungen. Die populäre ARM-Technologie hat mittlerweile ein Leistungsniveau erreicht, das sie auch für anspruchsvolle Embedded- Computing-Applikationen attraktiv macht. Die umfassende Betriebssystem- und Softwareunterstützung vereinfacht die Entwicklung für viele Applikationen. Mit einem neuen Standard für ARM-basierte Computer On Module vereinfacht ERNI die Systementwicklung auf der Hardware-Ebene und hebt die Signalintegrität durch leistungsfähige MicroSpeed- Steckverbinder auf ein neues Niveau. 2

3 Computer On Module der nächsten Generation Die WHITEspeed-Familie besteht aus pin-kompatiblen ARMbasierten Mezzanine-Modulen, die sich im Wesentlichen durch die CPU-Performance (Taktfrequenz, Anzahl der Cores, Coprozessoren) und I/Os sowie der Speicherausstattung unterscheiden. Darüber hinaus steht ein umfangreich ausgestattetes, adaptierbares Basisboard zur Verfügung, das optional auch mit einem Display geliefert werden kann. Dieses Träger-Board ist die Plattform für die Entwicklung der Anwendungssoftware und gleichzeitig die Basis für kundenspezifische Boards. Mit vier MicroSpeed-Signal-Steckverbindern und einem MicroSpeed Powermodul realisiert ERNI die neue standardisierte Schnittstelle (WHITEspeed 1.0) der Module zum Basis-board. Dabei werden unterstützt: Ethernet 10 MB/100 MB/1GB, SATA, PCI Express x1/x4 Gen2, Express Card, UART, USB 2.0 High Speed, CAN, I2C, SMB (System Management Bus), SPI, LVDS für LC-Displays, HDMI (alternativ SDVO oder Displayport), HDA (High Definition Audio), Secure Digital Speicher-karten-Interface, GPIOs, RESET, Watchdog und PWM. Der Einsatz der ERNI MicroSpeed-Steckverbinder bietet entscheidende Vorteile im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Robustheit im Vergleich zu den sonst üblichen Card-Edge- Steckverbindungen oder Steckverbindern mit nur einem Kontaktpunkt. Mit den doppelschenkligen Kontakten gewährleisten die MicroSpeed-Steckverbinder nicht nur eine hohe Kontaktsicherheit, sondern auch eine hohe Fangsicherheit beim Stecken. Zunächst bietet ERNI Module mit ARM Cortex-A8 CPU (Freescale i.mx537) an. Zur Speicherausstattung gehören DDR3-RAMs, zuverlässige NOR-Flashspeicher für den Boot-Code, NAND-Flash und I2C-EEPROM mit bis zu 128 kb für die Konfigurationsdaten. Die CPUs bieten zudem umfangreiche Power-Management-Funktionen. Als Ergänzung der Produktpalette sind zwei weitere Module geplant: Eine Version mit Cortex-A5 Einkernprozessor und eine Version mit einem i.mx6 Prozessor (Cortex A-9) in einer Ein-, Zwei- und Vierkernausführung. Die neuen Mezzanine-Boards bieten auf Kreditkartenformat (85 mm x 55 mm) eine leistungsfähige i.mx537 CPU von Freescale mit ARM Cortex-A8 Kern. Für die schnelle und zuverlässige Verbindung zum Basisboard und den I/Os stehen zweireihige 50-polige MicroSpeed-Steckverbinder zur Verfügung. Diese zeichnen sich durch den bewährten zweischenkligen Federkontakt und die effektive Schirmung aus. Damit lassen sich hohe Datenraten (bis zu 10 Gbit/s und mehr) sicher übertragen. So sind äußerst kompakte, schnelle und zuverlässige Verbindungen auch im rauen industriellen Umfeld möglich. Die Hardware wird durch ein Linux Board Support Package (BSP) unterstützt. Windows Embedded sowie weitere Betriebssysteme werden folgen. Originalgrösse des ERNI Computer On Module 3

4 CPU-Modul "CA8-1/MIN" / "CA8-1/MAX" Artikelnummer / CPU Prozessor i.mx537 ARM Cortex -A8 CPU ( C bis +85 C) Speicher DDR3-SDRAM 512 MB / 1 GB Arbeitsspeicher NOR-Flash 64 / 128 MB für Bootlader NAND-Flash - / 256 MB Betriebssystem und Applikationsprogramme I2C-EEPROM - / 128 kb Konfigurationsspeicher Massenspeicher off-module Memory-Card Speicher SD/MMC Display LVDS / HDMI Displayschnittstellen 2 x LVDS oder 1 x LVDS / 1 x HDMI Multimedia High Definition Audio (HDA) 1 Interfaces / Schnittstellen Ethernet 10/100 (MDI) 1 Ethernet via RMII / RGMII 1 RS232 / RS USB 2.0 High Speed Host bzw. USB OnTheGo (Host / peripheral) 3+1 CAN 2 I2C 1 Serial Peripheral Interface (SPI) Master mit zwei Slave Chipselects 1 Weitere Schnittstellen Debugschnittstelle JTAG 1 GPIOs bis zu 22 Mechanik Steckverbinder 4 x 50-polige ERNI MicroSpeed (Feder) und 1 x ERNI MicroSpeed Powermodule (Feder) Abmessungen Kreditkarten-/Scheckkartengrösse 85 mm x 55 mm Zeichnung/3D-Modell auf Anfrage Betriebs- und Umweltbedingungen Modulversorgung 3,0-5,25 V Stromaufnahme/Leistungsaufnahme betriebsartabhängig Entwärmung freie Konvektion oder Kühlkörper/konduktionsgekühlt Lagertemperatur / Betriebstemperatur -40 C bis +85 C Vibration 5-8,4 Hz/3,5 mm / 8,4-150 Hz / 9,8 m/s² / 10 Zyklen alle Achsen / 1 min/octave Schock 150 m/s² / 11 ms / Halbsinus 3 x + /- alle Achsen Luftfeuchte 10 % bis 90 % nicht kondensierend Betriebseinschränkungen USB USB3 nur ohne HDMI-Nutzung CA8-1 ohne PCIe, esata und GigE-Funktion 4

5 Standardisierte WHITEspeed 1.0-Schnittstelle des Modules zum Basisboard auf 4 x ERNI MicroSpeed + 1 x ERNI MicroSpeed Powermodule Ethernet 10/100/1000 (MDI) 1 Ethernet via RMII / RGMII 1 SATA (1,5 und 3,0 GBit/s) 2 PCIe x1/x4 Gen 1 & 2 + Express Card RS232 / RS USB 2.0 High Speed Host bzw. USB OnTheGo (Host / peripheral) 3+1 CAN 2 I2C 1 System Management Bus (SMB) Serial Peripheral Interface (SPI) Master mit zwei Slave Chipselects 1 LVDS LCD-Display Interface 2 Serial Digital Video Out / Displayport / High Definition Multimedia Interface (SDVO / DP / HDMI) 1 Speicherkarten-Interface (SD/MMC/MMCplus) 1 High Definition Audio (HDA) 1 GPIOs bis zu 22 Debugschnittstelle JTAG 1 Hilfssignale (RESET, Watchdog, PWM ) 1 Clock Reset Smart DMA GPT System Control Timers Temp Monitor System Buses Watchdog x 2 PWM x 2 EPIT x 2 Power Mgmt. and Analog LDO Supply 32 khz Osc x 2 PLL x 4 Security efuses Sahara v4 RTIC SCC v2 TrustZone SRTC System Debug Secure JTAG Blockschaltbild Freescale i.mx537 Core/Internal Memory ARM Cortex TM -A8 Cache Neon ESAI SSI/I 2 S x 3 Audio ETM VFP ROM RAM Multimedia GPU OpenGL ES 2.0 OpenVG 1.1 VPU Video Encode/ TV Out Decode IPU Rezising and Image Blending Enhancement Inversion and Rotation De-Interlacing/ Combining Camera Interface SPDIF Tx/Rx ASRC Standard Connectivity Fast IrDA UART x 5 CSPI Keypad I 2 C x 3 GPIO Advanced Connectivity HS USB OTG + PHY Ethernet + IEEE 1588 HS Host + PHY CAN x2/mlb 50 HS ULPI Host x 2 Camera Interface External Memory I/F 2 GB DDR2/DDR3/LV-DDR2/LP-DDR2 External Storage I/F SLC/MLC NAND NOR PATA Display I/F SATA emmc/sd Analog VGA Out Parallel (from IPU) LVDS (picture Freescale) Hochleistungsrechner und Multimedia Verarbeitung Vector floating point coprocessor VFPv3 NEON SIMD media accelerator Grafikbeschleunigung für 2D und 3D Watchdog Hardwareunterstützte Sicherheitsfunktionen Smart speed on-chip power management features On-module Power Management support mit LTC3589 5

6 CPU-Modul "CA5" Produkt in Vorbereitung CPU Prozessor ARM Cortex -A5 CPU, 500 MHz Speicher DDR3-SDRAM MB Arbeitsspeicher NOR-Flash 16 MB für Bootlader NAND-Flash MB Betriebssystem und Applikationsprogramme I2C-EEPROM 1 kb (optional) Massenspeicher off-module Memory-Card Speicher SD/MMC Display Displayschnittstellen 1 x LVDS oder 1 x HDMI oder RGB (Off-board-Steckverbinder) Multimedia High Definition Audio (HDA) 1 Interfaces / Schnittstellen Ethernet 10/100 (MDI) 1 Ethernet via RMII / RGMII 1 RS232 / RS USB 2.0 High Speed Host bzw. USB OnTheGo (Host / peripheral) 3+1 CAN 2 I2C 1 Serial Peripheral Interface (SPI) Master mit zwei Slave Chipselects 1 Weitere Schnittstellen Debugschnittstelle JTAG 1 GPIOs bis zu 22 System Management Bus (SMB) Mechanik Steckverbinder 4 x 50-polige ERNI MicroSpeed (Feder) und 1 x ERNI MicroSpeed Powermodule (Feder) Abmessungen Kreditkarten-/Scheckkartengrösse 85 mm x 55 mm Zeichnung/3D-Modell auf Anfrage Betriebs- und Umweltbedingungen Modulversorgung 3,0-5,25 V Stromaufnahme/Leistungsaufnahme betriebsartabhängig Entwärmung freie Konvektion oder Kühlkörper/konduktionsgekühlt Lagertemperatur / Betriebstemperatur -40 C bis +85 C Vibration 5-8,4 Hz/3,5 mm / 8,4-150 Hz / 9,8 m/s² / 10 Zyklen alle Achsen / 1 min/octave Schock 150 m/s² / 11 ms / Halbsinus 3 x + /- alle Achsen Luftfeuchte 10 % bis 90 % nicht kondensierend 6

7 Standardisierte WHITEspeed 1.0-Schnittstelle des Modules zum Basisboard auf 4 x ERNI MicroSpeed + 1 x ERNI MicroSpeed Powermodule Ethernet 10/100/1000 (MDI) 1 Ethernet via RMII / RGMII 1 SATA (1,5 und 3,0 GBit/s) 2 PCIe x1/x4 Gen 1 & 2 + Express Card RS232 / RS USB 2.0 High Speed Host bzw. USB OnTheGo (Host / peripheral) 3+1 CAN 2 I2C 1 System Management Bus (SMB) Serial Peripheral Interface (SPI) Master mit zwei Slave Chipselects 1 LVDS LCD-Display Interface 2 Serial Digital Video Out / Displayport / High Definition Multimedia Interface (SDVO / DP / HDMI) 1 Speicherkarten-Interface (SD/MMC/MMCplus) 1 High Definition Audio (HDA) 1 GPIOs bis zu 22 Debugschnittstelle JTAG 1 Hilfssignale (RESET, Watchdog, PWM ) 1 Cortex - A5 ARM CoreSight Multicore Debug and Trace ARMv7 32b CPU NEON Data Engine Floating PointUnit 32 kb I-Cache 32 kb D-Cache Core ACP SCU Blockschaltbild des CPU-Kerns Dual 64-bit AMBA3 AXI 7

8 CPU-Modul "CA9" Produkt in Vorbereitung CPU Prozessor i.mx6 ARM Cortex -A9 CPU, Industrial, 800 MHz Single / Dual / Quad Prozessorvarianten Speicher DDR3-SDRAM MB Arbeitsspeicher NOR-Flash 16 MB für Bootlader NAND-Flash MB Betriebssystem und Applikationsprogramme I2C-EEPROM 4 kb (optional) Massenspeicher off-module Memory-Card Speicher SD/MMC Display LVDS / HDMI Displayschnittstellen 1 x LVDS / 1 x HDMI Multimedia High Definition Audio (HDA) 1 Interfaces / Schnittstellen Ethernet 10/100 (MDI) 1 Ethernet via RMII / RGMII 1 RS232 / RS USB 2.0 High Speed Host bzw. USB OnTheGo (Host / peripheral) 3+1 CAN 2 I2C 1 Serial Peripheral Interface (SPI) Master mit zwei Slave Chipselects 1 SATA (1,5 und 3,0 GBit/s), PCI Express X1 / X4, Gen Weitere Schnittstellen Debugschnittstelle JTAG 1 GPIOs bis zu 22 System Management Bus (SMB) Mechanik Steckverbinder 4 x 50-polige ERNI MicroSpeed (Feder) und 1 x ERNI MicroSpeed Powermodule (Feder) Abmessungen Kreditkarten-/Scheckkartengrösse 85 mm x 55 mm Zeichnung/3D-Modell auf Anfrage Betriebs- und Umweltbedingungen Modulversorgung 3,0-5,25 V Stromaufnahme/Leistungsaufnahme betriebsartabhängig Entwärmung freie Konvektion oder Kühlkörper/konduktionsgekühlt Lagertemperatur / Betriebstemperatur -40 C bis +85 C Vibration 5-8,4 Hz/3,5 mm / 8,4-150 Hz / 9,8 m/s² / 10 Zyklen alle Achsen / 1 min/octave Schock 150 m/s² / 11 ms / Halbsinus 3 x + /- alle Achsen Luftfeuchte 10 % bis 90 % nicht kondensierend 8

9 Standardisierte WHITEspeed 1.0-Schnittstelle des Modules zum Basisboard auf 4 x ERNI MicroSpeed + 1 x ERNI MicroSpeed Powermodule Ethernet 10/100/1000 (MDI) 1 Ethernet via RMII / RGMII 1 SATA (1,5 und 3,0 GBit/s) 2 PCIe x1/x4 Gen 1 & 2 + Express Card RS232 / RS USB 2.0 High Speed Host bzw. USB OnTheGo (Host / peripheral) 3+1 CAN 2 I2C 1 System Management Bus (SMB) Serial Peripheral Interface (SPI) Master mit zwei Slave Chipselects 1 LVDS LCD-Display Interface 2 Serial Digital Video Out / Displayport / High Definition Multimedia Interface (SDVO / DP / HDMI) 1 Speicherkarten-Interface (SD/MMC/MMCplus) 1 High Definition Audio (HDA) 1 GPIOs bis zu 22 Debugschnittstelle JTAG 1 Hilfssignale (RESET, Watchdog, PWM ) 1 Cortex - A9 ARM CoreSight Multicore Debug and Trace ARMv7 32b CPU NEON Data Engine Floating PointUnit 32 kb I-Cache 32 kb D-Cache Core 1 optional 2 optional 3 optional 4 ACP SCU Blockschaltbild des CPU-Kerns Dual 64-bit AMBA3 AXI 9

10 "WHITEspeed Launch Board" - Basisboard Artikelnummer Schnittstellen/Ausstattung WHITEspeed Modulsteckplatz 1 mit 4 x 50-polige ERNI MicroSpeed (Messer) und 1 x ERNI MicroSpeed Powermodule (Messer) Serielle Schnittstelle RS232 (RxD, TxD) Serielle Schnittstelle RS485 (bidirektionaler Bus) USB DSUB 9-polige Messerleiste DSUB 9-polige Messerleiste 4 x USB-A-Buchse (Host) Ethernet 1 x RJ45 10/100/1000 CAN PCIe 2 x Schnittstellen auf einer DSUB 9-polige Messerleiste 1 Erweiterungsslot für PCIe-Slotkarten als Erweiterung während der Entwicklung (optional) JTAG-Debugschnittstelle 1 GPIO Stiftleiste bis zu 22 Signale Massenspeicher SATA 1 msata-steckplatz für msata SSD-Laufwerk 1 esata-anschluss Speicherkarte Kombisockel für SD-, MMC- sowie MMCplus-Karten Display-Ports 2 x LVDS-Steckverbinderanschluss 1 x Touchscreenanschluss resistiv 1 x HDMI 1.3 Steckverbinder Typ C (Mini-Steckverbinder) Multimedia Audio-in / Microphone-in Mono 2 x 3,5 mm Klinkenbuchse Audio-out / Headphone out Stereo Betriebs- und Umweltbedingungen Stromversorgung Stromaufnahme/Leistungsaufnahme Lagertemperatur 4,75-13 V ohne Display, z.b. HDMI-Betrieb 12 V +/- 5 % bei lokalem Displaybetrieb Modul- und betriebsabhängig -40 C bis +85 C Betriebstemperatur 0 C bis +70 C (-40 C bis +85 C in Applikationsausstattung) Vibration Schock Luftfeuchte einbauabhängig - auf Anfrage einbauabhängig - auf Anfrage 10 % bis 90 % nicht kondensierend Abmessungen 241 mm x 147,5 mm (A5-Grösse zugl. PCIe-Erweiterung) Sonstiges Taster Batteriesockel Power Ein / Aus / Reset für CR2032 Bitte beachten Sie, dass bestimmte Eigenschaften des Basisboards nur genutzt werden können, wenn das Prozessormodul diese unterstützt. 10

11 Basis-Entwicklungssystem Artikelnummer Basisboard Basisboard mit den Eigenschaften der Artikelnummer CPU Modul "CA8-1/MAX" CPU Modul mit den Eigenschaften der Artikelnummer Sonstiges Linux-BSP mit bootfähiger Speicherkarte auf CD oder Cloudspeicher Steckernetzgerät betriebsbereit Komplettes Entwicklungssystem Artikelnummer Basisboard Basis-Entwicklungssystem mit den Eigenschaften der Artikelnummer Display TFT-Display Auflösung 800x480 Pixel mit Touchfunktion - auf Basisboard montiert ERNI-Dienstleistungen & Support Anwendungsberatung Kundenspezifisch bestückte Module für optimales Preis-Leistungsverhältnis Designservices für applikationsspezifische Basisboards und deren Fertigung Auf Anfrage 3D-Modelle und Zeichnungen aller Teile Verfügbarkeit Über zehn Jahre vertraglich gewährleistet Optionale Erweiterungen Software Netzgerät Bestellinformationen CPU-Modul "CA8-1/MIN" CPU-Modul "CA8-1/MAX" "WHITEspeed Launch Board" - Basisboard ohne Modul Basis-Entwicklungssystem Komplettes Entwicklungssystem 11

12 ERNI Electronics GmbH & Co. KG Europa Südamerika Afrika Japan Seestrasse Adelberg Deutschland Tel Fax info@erni.com ERNI Electronics, Inc Westwood Ave Richmond, VA 23230/USA Tel Fax info@erni.us Nordamerika Kanada Mexiko ERNI Asia Holding Pte Ltd. Blk 4008 Ang Mo Kio Avenue 10 #04-01/02 Techplace I Singapore Tel Fax info@erni-asia.com Asien Australien Neuseeland ERNI Electronics GmbH & Co. KG 2014 Printed in Germany Technische Änderungen vorbehalten. ERNI, ERNI WoR&D, Act. Connect. Perfect, MicroCon, MicroStac, MicroSpeed, MiniBridge, MiniMez, MaxiBridge, ERmet, ERmet ZD, ERmet ZDplus, ERmet ZD HD, ERbic, ERNIPRESS, INTERact, BLUEcontact und WHITEspeed sind in verschiedenen Ländern eingetragene oder angemeldete Marken der ERNI Electronics GmbH & Co. KG. Katalog D /14 Ausgabe 4