COMSys Design-In Präsentation - TQ

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Embedded Building Blocks
COMSys – die Embedded PC Plattform
Design-In Präsentation
Präsentiert von
Harald Maier
TQ-Group / Produktmanagement
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Page 1
Übersicht: Modulares Konzept / Baukastensystem
Kit
Modul
System
Mainbaord
„Allrounder“
Zubehör
Speicher
Kühlkits
Integration
Für Prüfplätze:
z. B. 19“ 6HE Kassette
Gehäuse
IP54
„Industrial“
Industrie:
z. B. Lasersteuerung
…
Netzteile &
Kabel
„Medizin“
…
„Digital Signage“
…
EBB Presentation © 2011 TQ-Group
IO Karten &
Riser
z. B. KIOSK PC Einheit
Speichermedien
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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.
COM Express Module sind mit vielen
gängigen Intel Plattformen verfügbar.
Die modularen Erweiterungsmöglichkeiten werden später beschrieben…
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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)
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Page 4
Mainboard Komponenten und Schnittstellen
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Mainboard Komponenten und Schnittstellen
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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
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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 BacklightSteuersignale
Interne Display
o 1x USB und 1x COM (TTL-Pegel)
Schnittstelle
für Touch-Anbindung (oder alternative Funktionen)
auf Unterseite
– 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)
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Display Schnittstellen / Multi-Display-Anwendungen
– Typische Kombinationen bei Multi-Display Anwendungen
DVI (digital)
CRT
LVDS
o BIOS / DOS Modus
Clone
DVI + CRT
Clone
CRT + LVDS
Independent
o Win XP / 7
Modus
nicht möglich
DVI (digital)
CRT
LVDS
(Intel GMA Treiber)
Clone
DVI + CRT
Clone
Clone
Independent
Independent
Independent
o Linux
Clone Mode:
• gleicher Inhalt
• gleiche Auflösung
• gleiche Farbtiefe
CRT + LVDS
DVI + LVDS
DVI + CRT
Independent Mode:
• erweiterter Desktop
• unterschiedliche
Auflösungen möglich
• unterschiedliche
Farbtiefen möglich
CRT + LVDS
DVI + LVDS
TBD (abhängig vom jeweiligen Treiber)
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 abhängig vom CPU-Modul bzw. Chipsatz
I. d. R. werden diese Kombinationen von
den derzeit gängigen Modulen unterstützt.
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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 14..20): TTL Pegel
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Pinbelegung „LVDS“
Pinbelegung „Display-Control“
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USB Schnittstellen
o 4x USB 2.0
Pinbelegung „USB Flash-Disk“
• 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
o 1x USB 2.0 für USB-Flashdisk oder 5-Pin Standard-Adapter
(Steckverbinder: 10-pol. Pfostenleiste, RM 2,54 mm,
ohne Strombegrenzung)
1x USB
o Sonstige
(Port 5)
• 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
Pin 1
2x USB
(Port 0/1)
2x USB
(Port 2/3)
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Ethernet 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)
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Serielle Schnittstellen
o 1x RS-232
o COM1
o Steckverbinder: Sub-D9 (male)
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.
UART
auf Unterseite
(COM2)
RS-232
(COM1)
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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
Power-LED
» WPAN, WLAN, WWAN
LED‘s für
Mini PCIe Steckplatz
auf Unterseite
(WPAN / WLAN / WWAN)
„System-Interface“
Pinbelegung „System-Interface“
Pin 1
Reset-Taster
Power-Taster
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Lüfter-Anschluss, Buzzer, Batterie
– Lüfter-Anschluss
o
o
o
o
Pinbelegung „Lüfter-Anschluss“
Steckverbinder: 3-polig, kodiert, RM 2,54 mm (Typ: 640456-3 Tyco)
Passend für Standard-Lüfter 12 V mit 3-poligem Anschluss
Drehzahlregelung über PWM möglich (abhängig vom CPU-Modul)
Drehzahlüberwachung über Tacho-Eingang
GND
FAN_12V
Tacho_IN
– Buzzer
o Für Systemmeldungen (u. a. durch BIOS)
o Schallöffnung seitlich
o Typ. 94 db @ 3 kHz
(in 10 cm Abstand)
Lüfter-Anschluss
Buzzer
– 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
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+
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– 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
auf Unterseite
LED‘s für
• WPAN
auf Unterseite
• WLAN
(WPAN / WLAN / WWAN)
• WWAN
o Bei der verkürzten Version und der
Low-Profile Version des Mainboards
entfällt der Mini PCIe Steckplatz.
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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 UpdateSpeichermedium.
CFast Steckplatz
– SATA Anschluss
o Für separat eingebaute Festplatte oder DVD Laufwerk.
SATA
o Einschränkung: mit dem Modul conga-CA945 nicht unterstützt
– USB Flash Disk
USB Flash Disk
(USB Port 5)
o USB 2.0 Interface
Pin 1
Befestigung
o Befestigungsmöglichkeit über
zusätzlichen M3-Gewindebolzen.
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Anbindung Speichermedien (Unterseite)
– 2,5“ Festplatte / Solid State Disk (SSD)
o
o
o
o
o
SATA Interface
Direkte Befestigung auf Mainboard Unterseite (mit Hilfe von 2 Haltewinkeln, 4x M3)
Kabellose Anbindung
Bei der Low-Profile Version des Mainboards entfällt der Steckverbinder.
Zubehörsatz für Montage
• 2x Halteblech
• 8x Schraube M3x6
– CompactFlash Steckplatz
o
o
o
o
o
IDE Interface
Unterstützung von Kartentyp I und II
Steckplatz auf Mainboard Unterseite
Mechanische Fixierung möglich (M3 Bolzen)
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.
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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
zum Patent
angemeldet
Riser Schnittstelle
– 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
– Integrationsbeispiele
o Siehe nachfolgende Seite
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Page 19
– Integrationsbeispiele
Anwendungsbeispiel
Low-Profile PCIe-Karte
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Riser Schnittstelle
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– Steckplatz für proprietäre Erweiterungskarten
Anwendungsbeispiel
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
IO Extensio
– 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
o Die Karten werden in Abhängigkeit der Marktanforderungen oder nach kundenspezifischen Vorgaben
angeboten (auf Anfrage).
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Page 21
Mechanik Spezifikation
– Abmessungen
Dieser Bereich entfällt bei
der verkürzten Version.
„Standard“
„Kompakt“
Mechanik-Zeichnung und
3D-Modell (step) auf Anfrage.
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– Höhenprofil
Volle Höhe (dargestellt mit
Optionales Zubehör-Set
für Stand-Off im
Standard Mini ITX Gehäuse:
• 1x ATX IO-Blende
• 4x Gewindebolzen M3x22
• 4x Schraube M3x6
Erweiterskarten)
25,00 mm
Standard Höhe
Low Profile
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– 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.
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Gehäuse Konzept
Unser Kooperationspartner apra-norm (www.apra-norm.de) 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
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Page 25
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
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ATX IO-Blende
Page 26
Kühllösungen
– Die Kühllösung ist im jeweiligen Standard-Kit definiert.
Kühlkörper
COMKit-P8400-STD
Heatspreader
Aktiver Kühler
COMKit-N270-STD
COMKit-CM723-STD
Für direkte
Kühlanbindung
Für die Integration in
aktiv gekühlte Gehäuse
Für Spezialanwendungen
mit hoher Verlustleistung
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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
– 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
• COMKit-P8400-STD hohe Rechenleistung mit Dual Core
Embedded PC Kit (komplett montiert/geprüft) bestehend aus
– 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
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Weitere Informationen / Ansprechpartner
• TQ-Group
Technische Daten, Dokumentation, Treiber, Zubehör-Hinweise,…
 www.tq-group.com/COMSys
• Microtronica
Sales & Support
 Tel. +49 6103/3048411
Für Intel® Channel Partner zusätzlich:
 Kontaktformular der Microtronica
Intel ® Channel Hotline: 00800/90924444
 http://www.microtronica.de/ebb
Eingetragene Warenzeichen
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Die TQ-Components GmbH übernimmt keinerlei Gewähr auf Aktualität, Korrektheit, Vollständigkeit oder Qualität der in dieser Präsentation
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Nutzung fehlerhafter und unvollständiger Informationen verursacht wurden, sind grundsätzlich ausgeschlossen, sofern seitens der TQ-Components
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