CoM Toradex COLIBRI T20 e Carrier Board Iris

Introdução

 

Como visto no artigo escrito por Guilherme Fernandes, Fast Time to Market com Computadores em Módulo, os desenvolvedores de produtos e sistemas eletrônicos possuem três opções para desenvolvimento de uma solução: desenvolvimento completo do circuito (para isso pode utilizar-se de placas de avaliação para testes), utilização de um “Single Board Computer” (SBC) ou utilização de um computador em módulo (CoM – “Computer on Module” ou SoM – “System on Module”).

 

Os CoM ou SoM são placas eletrônicas que possuem o “coração” de um sistema embarcado : processador (microcontrolador ou microprocessador), memória RAM e memória Flash. Além disso, podem integrar CIs necessários para alimentação do processador, ou mais controladores, como, por exemplo, transceivers ethernet ou referentes ao condicionamento/processamento de sinais de outros periféricos.

 

Em 2005, a Toradex lançou seu primeiro computador em módulo Colibri, baseado no processador Marvell PXA270. O interessante desse CoM, com certeza, foi a disponibilidade de venda dele pro mercado. Ele ficará disponível até pelo menos 2017. Hoje a família de CoM Colibri conta com quinze módulos funcionais e compatíveis pino a pino com diferentes variantes que utilizam Marvell PXA, ARM NVIDIA® TegraTM e ARM Freescale Vybrid.

 

Novas características e melhorias no sistema operacional Windows CE para o PXA270 continuam, mesmo oito anos após o lote inicial, ou seja, a Toradex continua trabalhando para melhorar e suportar esse produto, mesmo ele tendo sido lançado há bastante tempo. Para todos os módulos há um trabalho enorme de drivers que vem sendo desenvolvido para dar segurança a quem usa seus projetos com esses CoMs.

 

Esse fato de permitir segurança de fornecimento à empresa que está desenvolvendo uma solução eletrônica, o fornecimento de soluções de software, em especial drivers, e suporte especializado, seus prazos/preços e confiabilidade de seus produtos, esses fatos tornaram os CoM da Toradex bem populares.

 

 

MÓDULO Toradex COLIBRI T20

 

O CoM Toradex Colibri T20 faz parte da família de computadores em módulo Colibri. O módulo T20 é baseado no processador ARM Cortex A9 NVIDIA Tegra 2 MPCORE Dual Core que roda a 1GHz. Esse processador tem 32 kB de L1 Instruction Cache, 32 kB de L1 Data Cache e 1 MB de Cache L2. Tem duas opções de capacidade de memória NAND Flash e RAM disponíveis:

  • 512 MB de Flash e 256 MB de RAM (256MB - V1.2A)
  • 1 GB de Flash e 512 MB de RAM (512MB - V1.2A)

 

Cada uma dessas duas opções possuem também duas opções de temperatura extendida (final IT):

  • 0 a 70 graus Celsius (256MB IT - V1.2A)
  • -40 a 85 graus Celsius (512MB IT - V1.2A)

 

 

 

Arquitetura de hardware da placa Toradex Colibri T20

 

O Processador NVIDIA Tegra, que está embarcados nessa placa, possui controlador gráfico NVIDIA GeForce GPU chamada de GeForce ULP com consumo de energia ultrabaixo (ULP). Ela possui aceleradora 2D e 3D, o que permite mais performance de vídeo, que é feito em hardware. Possui decodificador de vídeo nativo para os seguintes padrões :H.264, WMV9 VC-1, MPEG-4, MPEG-2, H.263, DiVX, XviD.

O CoM Colibri T20 suporta várias interfaces de display:

  • HDMI (V1.3 1080p (1920x1080))
  • RGB digital - WSXGA+ (1680x1050)
  • VGA analógica - CRT (1600 x 1200)
  • DVI (TDMS)
  • Interface LVDS - permite painel PCD.

Além, disso, estão disponíveis os seguintes periféricos:

  • até 110 GPIOs
  • 4 Entradas analógicas
  • 4 PWMs
  • Barramento externo para interfacear memorias, por exemplo - 32 Bits
  • USB Host e OTG: 2.0 High Speed (480 Mbit/s)
  • 2 I2Cs
  • 4 SPIs
  • 1 One-Wire
  • 5 UARTs
  • 1 IrDA    1x
  • Ethernet 10/100 Mbit
  • 2 SDIO/SD/MMC
  • Touch Screens de 4 e 5 fios.

Um codec de áudio de 16 bits permite gravação e reprodução de áudio. O módulo pode ser também diretamente conectado a uma câmera CMOS.

A figura abaixo mostra de forma a arquitetura da placa Colibri T20.

 

 

A placa tem duas interfaces com o mundo externo. No desenho abaixo estão destacados os dois conectores, X1, para conexão SODIMM de 200 pinos e X2 para conexão de displays.

Veja a dimensões da placa Colibri T20:

 

 

Carrier Board Iris

 

A Carrier Board Iris é uma placa da Toradex para que se possa utilizar os CoMs durante o período de teste e desenvolvimento de um projeto. Utilizando essa plataforma, o desenvolvedor consegue realizar o seu projeto de forma mais rápida, acelerando desenvolvimento de software e testes de hardware.

 

Essa placa é compatível com os seguintes CoMs:

 

 

Ela possui:

  • Display DVI-IInteface de display LVDS com conector Hirose DF13
    • Saída Digital
    • Saída Analógica (VGA)
  • Interface digital para displays RGB
  • Conexão para Touch de 4/5 fios
  • 10/100Mbit Ethernet
  • USB Host (Conector Tipo A vertical) USB 2.0 Hi-Speed
  • USB OTG (Conector Micro A-B) USB 2.0 Hi-Speed
  • 2 portas de comunicação RS232
  • RTC
  • Conector de 40 vias para expansão que possui:
    • GPIO
    • I2C
    • SPI
    • PWM
    • ADC

Descrição das conexões e jumpers

 

  • X1 - Conector SODIMM
  • X4 - Conector DVI-I
  • JP2 - Jumpers
  • X7 - Conector LVDS
  • X8 - Conector de Audio
  • X9 - Pinos para Audio
  • X11 Conector USB Tipo A
  • X12 - Conector USB Micro A/B (Host/Device)
  • X13 e X14 - Pinos para comunicação RS-232
  • X15 - Conector Ethernet
  • X16 - Conector de expansão
  • X17 - Alimentação
  • X19 - Conector Touch
  • BAT1 - Suporte para bateria
  • SW1 - Reset

 

Diagrama de Blocos

Placa Carrier Board Iris representada em diagramas de blocos

 

Software

 

Veja detalhes sobre como usar o linux com o Colibri T20 no link. Para mais informações sobre Windows EC e Linux embarcado, consulte o link.

 

Referências

 

 

Linux na Colibri T20

 Iris Carrier Board Page

Iris Carrier Board Technical Datasheet

Iris Carrier Board Altium Project (Altium Designer Winter 09)

Iris Carrier Board PDF Schematics

Iris Carrier Board Assembly Drawing

Iris Carrier Board Bill of Materials (BOM)

Linux na Colibri T20

NVIDIA Tegra

NVIDIA Tegra

http://www.toradex.com/products/colibri-arm-computer-modules/nvidia-tegra-2-computer-module

http://developer.toradex.com/product-selector/colibri-t20

https://www.toradex.com/computer-on-modules/colibri-arm-family/nvidia-tegra-2/

http://developer.toradex.com/product-selector/colibri-t20/

 

 

Apaixonado por sistemas digitais e circuitos eletrônicos, ja contabilizo 16 anos trabalhando com desenvolvimento de produtos eletrônicos. Formado na USP Sao Carlos, com mestrado em Engenharia Elétrica no Rochester Institute of Technology pelo CsF, atualmente lidero boa parte das operações do Embarcados, buscando levar conhecimento de sistemas eletrônicos para o Brasil. Experimentar o mundo das startups nos EUA foi transformador. La fui cofundador de uma startup de tecnologia chamada Una, sendo acelerado e incubado por um programa especial de Startups no RIT. Ao final, recebemos um prêmio de melhor startup do programa. No Laboratório Hacker de Campinas sou um dos entusiastas de novas tecnologias e apoio iniciativas da comunidade. Tambem participo de atividades comunitarias e sou um dos responsáveis pela Plataforma Ituiutaba Lixo Zero, onde escrevo regularmente artigos sobre redução de resíduos. Sou sonhador mesmo e quero acender a luz 😉