Embedded-Standard Qseven

Skalierbares Modul von Single-Core bis Quad-Core

08.02.13 | Autor / Redakteur: Peter Eckelmann * / Holger Heller

Q7-IMX6 von MSC: Das neue Qseven-Modul mit Freescale i.MX6 ARM-CPU ist in Versionen mit Single-, Dual- und Quad-Core-Prozessor verfügbar
Q7-IMX6 von MSC: Das neue Qseven-Modul mit Freescale i.MX6 ARM-CPU ist in Versionen mit Single-, Dual- und Quad-Core-Prozessor verfügbar (MSC)

Mit dem Qseven-Modul Q7-IMX6 von MSC steht ein stromsparendes Embedded-Modul mit hohen Grafik-Fähigkeiten zur Verfügung, das eine große Spannweite an Rechenleistung aufweist.

Das Embedded-Modul MSC Q7-IMX6 ist kompatibel zum Qseven-Modulstandard und bietet damit zahlreiche Schnittstellen, die für Embedded-Anwendungen nützlich und sinnvoll sind. Zwei Bänke DDR3 DRAM mit zwischen 512 MByte und 4 GByte sind auf dem Modul verlötet, ebenso wie zwei Typen von Flash-Speicher, die abhängig von der Produktvariante optional vorhanden sind: Ein NOR-Flash bis zu 128 MByte Größe enthält den Bootloader und ist mit einer parallelen Schnittstelle angebunden, und ein bis zu 32 GByte großer NAND-Flash kann wie eine externe Festplatte verwendet werden und Betriebssystem und Anwendungsprogramme aufnehmen. Mittels einer schnellen SATA-II-Schnittstelle können dann noch externe Programm- und Datenspeicher angesprochen werden.

Weiterhin bietet das Modul zwei USB-2.0-Schnittstellen, von denen eine als Host oder Client konfiguriert werden kann. Abhängig von der Modulvariante stehen weitere sechs USB-Host-Schnittstellen zur Verfügung, die auf dem Modul durch einen Hub realisiert werden. Eine leistungsfähige PCI-Express x1 Lane eignet sich für hohe Datenraten und steht ebenso wie Gigabit-Ethernet am Qseven-Konnektor zur Verfügung. Audio wird als AC’97 übertragen und erwartet einen entsprechenden Codec auf dem Basisboard. SMBus, I2C und SPI können in der Applikation verwendet werden, und mit dem CAN-Bus steht eine weitere „echte“ Embedded-Schnittstelle zur Verfügung.

Anwendungen mit zwei oder mehr Anzeigen realisieren

Die Grafik hat für industrielle Anwendungen eine immer stärkere Bedeutung. Daher sollen die Grafikeigenschaften des Moduls – und damit auch des i.MX6-Prozessors – an prominenter Stelle vorangestellt werden. Zwei Schnittstellen stehen zur Verfügung, an denen externe Anzeigen direkt angeschlossen werden können: ein HDMI V1.4 Interface kann mit WUXGA bis 1920 x 1200 betrieben werden, und eine Zweikanal-LVDS-Schnittstelle mit 18 oder 24 Bit erreicht dieselbe Auflösung.

Hier gibt es jedoch noch eine Besonderheit, da die LVDS-Kanäle auch als zwei verschiedene, einkanalige LVDS-Ausgänge verwendet werden können, von denen jeder eine Auflösung bis 1280 x 720 erreichen kann: Damit können Anwendungen mit zwei oder mehr Anzeigen direkt realisiert werden, wenn diese nicht mehr als die genannte Auflösung darstellen. Der Grafikcontroller des i.MX6 unterstützt maximal vier unabhängige Anzeigen, so dass der gleichzeitige Betrieb von zwei LCD-Panels und einer HDMI-Anzeige mit drei unterschiedlichen Inhalten unmittelbar realisierbar ist.

Der i.MX6 verfügt über die Triple-Play-Grafikarchitektur von Freescale, die 3D-Videos (Dual-Stream) bis Full-HD-Auflösung (1080p) in Hardware dekodieren kann. Sie erlaubt auch die 3D-Grafikdarstellung mit bis zu vier Shaders und bis zu 200 MT/s und enthält eine separate 2D-BLT-Engine sowie eine 2D-OpenVG-Engine für vektorbasierte Grafik. Alles in allem sind damit alle notwendigen Voraussetzungen gegeben, um anspruchsvolle Grafik, ruckelfreie Videos und aufwändige Benutzerschnittstellen mit den an Bo(a)rd vorhandenen Mitteln zu realisieren.

Grafikcontroller mit hoher Encoder-Leistung

Das Qseven-Modul MSC Q7-IMX6 weist über die genannten Schnittstellen auf dem Standard-Konnektor hinaus noch weitere Interfaces auf, die auf dem Feature-Konnektor zur Verfügung stehen, der seitlich am Modul angebracht und auch bei aufgesetztem Heatspreader erreichbar ist. Daran stehen ein UART, der SPI-Bus und die Kamera-Schnittstellen MIPI-CSI und BT.656 zur Verfügung.

Der Grafikcontroller des Prozessors verfügt über eine hohe Encoder-Leistung, was in Verbindung mit der Performance der CPU(s) des i.MX6 Anwendungen im Bereich der Bild- und Mustererkennung nahelegt. Der serielle UART erspart einen externen Controller, der für Anwendungen z.B. in der industriellen Steuerungstechnik ansonsten zwingend notwendig wäre.

Ergänzendes zum Thema
Das Qseven-Modul Q7-IMX6 von MSC

Für das Qseven-Modul wird der Freescale-Prozessor i.MX6 verwendet, der eine RISC-CPU ARM Cortex-A9 mit einem Core, zwei oder sogar vier Kernen enthält. Die Prozessoren sind untereinander kompatibel, so dass sie wahlweise auf derselben Platine bestückt werden können. Je nach gewählter CPU-Variante liegt der Takt bei 800 MHz bis 1,2 GHz, und alle Versionen stehen auch im erweiterten Temperaturbereich zur Verfügung. Die Leistungsaufnahme liegt selbst beim Modul mit Quad-Core-Prozessor noch mit ca. 5 W in einem Bereich, der problemlos passiv gekühlt werden kann.

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