Advantech ROM-7510 là mô-đun máy tính chuẩn Qseven 2.0, khổ 70 x 70 mm, nền TI Sitara AM5728. Đây là mô-đun, không phải máy chạy được ngay: toàn bộ tín hiệu đi ra một hàng chân cắm, phải cắm lên bo mang mới có cổng để đấu dây. Điểm riêng của mã này là bên cạnh hai nhân ARM Cortex-A15 chạy hệ điều hành còn có hai nhân xử lý tín hiệu số C66x, cho phép tách phần thuật toán khỏi phần điều khiển. Bài viết nêu thông số theo tài liệu, bo mang và bộ kit phải mua kèm, rồi so mã này với các mô-đun khác theo chuẩn chân cắm.
Thông số kỹ thuật Advantech ROM-7510
Bảng dưới gom các thông số ghi trong tài liệu của mô-đun. Một vài hạng mục thay đổi theo mã đặt hàng đầy đủ, nên phải đối chiếu tài liệu hãng trước khi chốt cấu hình.
| Hạng mục | Thông số theo tài liệu |
|---|---|
| Kiểu sản phẩm | Mô-đun máy tính, cắm lên bo mang mới thành máy hoàn chỉnh |
| Chuẩn chân cắm | Qseven phiên bản 2.0, đặt mặc định |
| Kích thước | 70 x 70 mm |
| Nền xử lý | TI Sitara AM5728: hai nhân ARM Cortex-A15, hai nhân xử lý tín hiệu số C66x dấu chấm động, kèm đơn vị thời gian thực lập trình được Cortex-M4 |
| Bộ nhớ | DDR3-1066 MHz, dung lượng 2 GB hàn trên mô-đun |
| Lưu trữ tích hợp | eMMC 8 GB cho hệ điều hành, thêm 4 MB flash SPI NOR cho bộ tải khởi động |
| Ngõ hiển thị | 1 ngõ LVDS 24 bit kênh đơn và 1 HDMI |
| Xử lý đồ hoạ | Hai khối xử lý ảnh, nhân đồ hoạ Vivante |
| Mạng | 1 đường Ethernet 10/100/1000 Mbps |
| Cổng USB | 1 USB 3.0, 1 USB 2.0 ở chế độ OTG, 4 USB 2.0 |
| Cổng nối tiếp | 2 UART bốn dây |
| Bộ đếm giám sát | Bộ đếm MSP430, đặt được từ 0,1 đến 6553,5 giây, chu kỳ tắt bật nguồn 4 giây |
| Nguồn cấp | 5 V một chiều, bật nguồn kiểu AT và ATX; tiêu thụ tối đa 10 W |
| Điều kiện làm việc | 0 đến 60 độ C, bản dải rộng âm 40 đến 85 độ C; độ ẩm 0 đến 90 phần trăm không ngưng tụ |
| Hệ điều hành | Linux Yocto, nhân 4.4.19 |
| Chứng nhận | CE và FCC hạng B |
Ba dòng đáng chú ý khi thiết kế. Mức tiêu thụ tối đa 10 W cao hơn hẳn các mô-đun ARM một nhân, nên bo mang phải tính công suất và đường tản nhiệt ngay từ bản vẽ đầu. Bộ đếm giám sát MSP430 cho phép tự tắt bật nguồn khi phần mềm treo, thứ cần thiết với thiết bị lắp ở nơi không có người trực. Bản đồ toàn bộ dòng mô-đun ROM theo chuẩn chân cắm nằm ở bài mô-đun máy tính ROM-7420 và bản đồ dòng mô-đun ROM.
Ghép ROM-7510 với gì
Mô-đun là một nửa của máy. Bốn hạng mục dưới đây phải chốt cùng lúc với mô-đun, nếu không đợt chạy thử sẽ dừng giữa chừng.
- Bo mang ROM-DB7502. Đây là bo mang tham chiếu của hãng cho mã này, nhận mô-đun Qseven 2.0. Bo đưa ra HDMI, hai ngõ LVDS 24 bit, cổng Gigabit, khe thẻ nhớ, SATA, các cổng USB, một khe PCIe x4 cùng một đầu nối M.2 và một khe mini-PCIe. Bộ cổng đầy đủ của bo và các bản kề cận nằm ở bài bo mang ROM-DB7503 và bản đồ bo mang cho mô-đun Advantech.
- Bộ kit đánh giá ROM-DK7510. Bản trọn gói gồm mô-đun, bo mang, gói cáp và bộ đổi nguồn. Việc đáng chạy thử nhất trên bộ này là cách tách phần điều khiển khỏi phần thuật toán: chạy vòng lặp điều khiển trên nhân Cortex-A15 và đẩy phần tính toán nặng sang nhân xử lý tín hiệu số. Cách một bộ kit rút ngắn tiến độ được trình bày ở bài bộ kit đánh giá ROM-1210 và cách chạy thử mô-đun.
- Bộ công cụ phần mềm cho nhân xử lý tín hiệu số. Hai nhân C66x không tự có phần mềm. Phải tính trước công sức viết và gỡ lỗi cho phần chạy trên nhân này, cùng cơ chế trao đổi dữ liệu giữa hai bên. Đây là phần hay bị bỏ sót khi lập kế hoạch.
- Giải pháp tản nhiệt. Với mức 10 W, mô-đun cần đường dẫn nhiệt ra vỏ máy. Trên bàn thử mô-đun luôn mát, nên hạng mục này chỉ lộ ra khi chạy liên tục nhiều giờ trong khoang kín.
Khi cần thử lần lượt nhiều mô-đun Qseven khác nhau trên cùng một bộ thay vì mua từng bộ kit riêng, hướng còn lại là bộ công cụ đánh giá SOM-DK3520.
Advantech ROM-7510 dùng cho việc gì
Hai nhân Cortex-A15 kèm hai nhân xử lý tín hiệu số đặt mô-đun này vào lớp thiết bị vừa gom dữ liệu vừa tính toán tại chỗ, tức lớp cổng dữ liệu và máy đọc mã chứ không phải lớp điều khiển đơn thuần. Bốn chỗ dùng dưới đây phản ánh đúng lớp đó.
- Hộp chẩn đoán rung động và dòng điện trên máy. Nhân xử lý tín hiệu số chạy phép biến đổi phổ liên tục trên tín hiệu cảm biến, còn nhân Cortex-A15 lo phần mạng và phần giao diện. Thiết bị chỉ đẩy kết quả về máy chủ thay vì đẩy nguyên dữ liệu thô.
- Cổng dữ liệu có tính toán tại chỗ. Một cổng Gigabit cùng hai cổng nối tiếp cho phép gom số liệu từ thiết bị hiện trường, lọc và tổng hợp ngay trên thiết bị rồi mới gửi lên, giảm hẳn lượng dữ liệu chạy trên mạng nhà máy.
- Máy đọc mã và thiết bị kiểm hàng. Cổng USB 3.0 nhận camera băng thông lớn, phần tiền xử lý ảnh chạy trên nhân xử lý tín hiệu số. Với thiết bị chỉ cần đọc mã đơn giản, một mô-đun nhẹ hơn thường đủ.
- Thiết bị lắp ở nơi không có người trực. Bộ đếm giám sát MSP430 tự tắt bật nguồn khi phần mềm ngừng đáp ứng, còn bản dải nhiệt âm 40 đến 85 độ C phục vụ tủ ngoài trời và trạm lẻ. Bối cảnh chung của lớp thiết bị này có tại bài ứng dụng IoT trong quản lý năng lượng nhà máy.
So sánh ROM-7510 với các mô-đun khác theo chuẩn chân cắm
Trục so sánh của họ mô-đun là chuẩn chân cắm, vì đó là ràng buộc cứng nhất: chuẩn quyết định bo mang nào nhận được mô-đun và bộ kit nào chạy thử được. Bảng dưới nối bốn mã với chuẩn của chúng và với bo mang tương ứng.
| Mã mô-đun | Chuẩn chân cắm | Bo mang tham chiếu | Nền xử lý | Chọn khi nào |
|---|---|---|---|---|
| ROM-7510 | Qseven 2.0 | ROM-DB7502 | TI Sitara AM5728, hai nhân Cortex-A15 kèm hai nhân C66x | Thiết bị phải chạy thuật toán nặng tại chỗ mà vẫn giữ vòng lặp điều khiển đúng nhịp |
| ROM-7421 | Qseven 2.0 | ROM-DB7501 | NXP i.MX6, nhân ARM Cortex-A9 | Thiết bị thiên về hiển thị, cần hai ngõ LVDS 24 bit và mức tiêu thụ thấp |
| ROM-5780 | SMARC, phiên bản theo tài liệu hãng | Bo mang SMARC dòng ROM-DB59xx đúng phiên bản | Rockchip RK3399, hai nhân Cortex-A72 và bốn nhân Cortex-A53 | Thiết bị cần ngõ hiển thị 4K và khổ mô-đun dài 82 x 50 mm |
| ROM-3620 | RTX 2.1 | ROM-DB3900 | NXP i.MX 8X Dual Plus, nhân Cortex-A35 kèm nhân Cortex-M4F | Thiết bị cần nguồn dải rộng 5 đến 24 V và khổ bo nhỏ 68 x 68 mm |
Bốn mã trong bảng không thay thế cho nhau dù cùng là mô-đun ARM. Mô-đun Qseven không cắm được lên bo mang SMARC hay bo mang RTX, và ngược lại. Vì vậy chuẩn chân cắm phải chốt trước khi vẽ bo mang, không phải chốt sau khi đã có mạch. Trong nhóm này, ROM-7510 là mã duy nhất có nhân xử lý tín hiệu số riêng; nếu phần mềm không dùng tới nhân đó thì mức tiêu thụ 10 W trở thành chi phí thừa.
Mua Advantech ROM-7510 ở đâu
ROM-7510 không thuộc nhóm hàng bán sẵn trên trang cửa hàng, nên cấu hình và thời gian giao được xác nhận theo từng đơn. Các bài cùng nhóm nằm ở chuyên mục giải pháp nhúng, còn các máy nhúng đã đóng vỏ sẵn nằm trong danh mục giải pháp IoT nhúng.
Khi gửi yêu cầu báo giá, năm thông tin nên nêu trước: phần mềm có thật sự dùng nhân xử lý tín hiệu số hay không, dải nhiệt cần dùng, danh sách cổng phải đưa ra ngoài kèm số lượng, mốc thời gian phải có mẫu chạy được, và sản lượng dự kiến theo năm. Nếu bo mang riêng chưa vẽ xong, nêu thêm nhu cầu đặt bộ kit đánh giá trước để nhóm phần mềm không phải chờ.
Bối cảnh chung của nhóm máy tính nhúng và cách chúng được dùng trong thiết bị có tại chuyên mục máy tính nhúng Advantech trên IPC247. Khi chưa chốt được nên tự ghép mô-đun với bo mang hay mua máy hộp có sẵn vỏ và nguồn, dùng công cụ chọn máy theo số cổng và môi trường rồi gửi kết quả kèm đề nghị báo giá.
Câu hỏi thường gặp về Advantech ROM-7510
ROM-7510 mua về là chạy được ngay không?
Không. ROM-7510 là mô-đun máy tính, chỉ mang vi xử lý, bộ nhớ, ổ eMMC và mạch nguồn lõi, rồi đưa toàn bộ tín hiệu ra hàng chân cắm Qseven. Phải cắm lên một bo mang mới có cổng thật để đấu dây. Muốn chạy thử ngay trên bàn thì đặt bộ kit đánh giá thay vì mô-đun lẻ.
Hai nhân xử lý tín hiệu số trên ROM-7510 dùng để làm gì?
Nền TI Sitara AM5728 có hai nhân Cortex-A15 chạy hệ điều hành và hai nhân xử lý tín hiệu số C66x chạy riêng phần thuật toán. Cách chia này giữ phần điều khiển tách khỏi phần tính toán nặng, nên vòng lặp điều khiển không bị phần thuật toán làm trễ. Đổi lại, phần mềm phải viết cho cả hai bên.
ROM-7510 cắm lên bo mang nào?
Bo mang tham chiếu của hãng cho mã này là ROM-DB7502, nhận mô-đun Qseven phiên bản 2.0. Bo mang riêng của sản phẩm được vẽ dựa trên sơ đồ tham chiếu và danh sách kiểm tra bố trí mạch mà hãng cung cấp kèm, nên phải lấy đủ bộ tài liệu đó trước khi bắt đầu vẽ.
ROM-7510 chịu được nhiệt độ bao nhiêu?
Tài liệu ghi hai dải: 0 đến 60 độ C cho bản thường và âm 40 đến 85 độ C cho bản dải nhiệt rộng. Dải nào đi với mã đặt hàng nào phải xác nhận khi đặt. Nhiệt độ thật trong vỏ máy luôn cao hơn nhiệt độ phòng, nên phần tản nhiệt trên bo mang và vỏ phải tính từ đầu.
Mức tiêu thụ 10 W có ý nghĩa gì khi thiết kế?
Đó là mức tối đa của riêng mô-đun ở điện áp 5 V. Bộ nguồn trên bo mang phải chịu được mức này cộng với tải của các cổng đưa ra ngoài và phần tổn hao khi hạ áp. Toàn bộ 10 W đó biến thành nhiệt trong khoang kín, nên đây cũng là con số dùng để tính tản nhiệt.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
