Qseven-Standard

Die flexibelste Embedded-Lösung für mobile Anwendungen

| Autor / Redakteur: Gunnar Holm * / Holger Heller

Qseven-Konzept: Baseboard und Computer-on-Module
Qseven-Konzept: Baseboard und Computer-on-Module (congatec)

Der Qseven-Standard gilt als eine der flexibelsten und leistungsfähigsten COM-Plattformen für zahlreiche Anwendungen, insbesondere mobile Low-Power-Geräte. Was kann der Standard?

Mobile Geräte müssen einfach zu bedienen sein und eine hervorragende Leistung bieten. Traditionell x86-basiert, kommen mittlerweile neue Qseven-Lösungen mit anderen CPUs auf den Markt, die viele Vorteile aufweisen und dem Anwender eine noch größere Auswahl bieten.

Mit einem Computer-on-Module (COM) können Entwickler auf einfache Weise einen kompletten Embedded Computer in ein Design integrieren. COMs ermöglichen eine sehr kompakte Lösung und eignen sich insbesondere für spezialisierte Anwendungen mit niedrigem Stromverbrauch oder kleiner Baugröße, wie es bei Embedded-Systemen oft der Fall ist.

Da COM-basierte Designs auf einem modularen Ansatz aufbauen, lassen sich Standard-Module unterschiedlicher Leistungsklassen für verschiedene Anwendungen oder System-Spezifikationen gegeneinander austauschen. Upgrades und Updates sind daher leicht zu realisieren.

Es gibt eine Reihe von verschiedenen COM-Standards, angefangen mit ETX, der 1998 eingeführt wurde. Dieser einst gängige Standard kann jedoch mit der Leistung moderner PCs nicht mehr Schritt halten. Der jüngste Standard ist Qseven, eine herstellerunabhängige Off-the-Shelf COM-Plattform, die alle üblichen PC-Komponenten auf einem spezifischen Carrier Bord mit einem Footprint von 70 mm x 70 mm integriert.

Grafik-, Audio-, Speicher-, Netzwerk- und mehrere USB-Anschlüsse

Aufgrund des weitreichenden Funktionen eignet sich Qseven für eine breite Palette von Märkten, einschließlich mobile und ultra-mobile Geräte, Panel PCs, Entry-Level Gaming und Digital Signage, Einstiegs- bzw. Midrange-Anwendungen aus dem medizintechnischen Bereich, industrielle PCs (insbesondere im Low-Power-Bereich), Automatisierung, Transport, Einstiegs- und mobile POI/POS/Kioske sowie jede Art von batterie- oder PoE-betriebene x86-Rechner.

Qseven-Module decken alle wichtigen Funktionsanforderungen für eine Embedded-Lösung ab, einschließlich Grafik-, Audio-, Speicher-, Netzwerk- und mehrere USB-Anschlüsse. Entwickler können so viele oder so wenige der I/O-Schnittstellen nutzen, wie sie brauchen, um das Carrier Board mit allen Schnittstellen zu versehen, die zum Anschluss des Systems an die anwendungsspezifischen Peripherie notwendig sind.

Diese Flexibilität ermöglicht eine Optimierung des Designs, erhöht die Zuverlässigkeit und vereinfacht die Systemintegration. Pin-outs basieren auf einem herstellerunabhängigen, robusten und bewährten MXM-Hochgeschwindigkeits-Systemstecker, der alle I/O-Signale zum und vom Modul überträgt.

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Konzept und Vorteile des Qseven-Standards

Und natürlich bietet Qseven den größten Vorteil aller COMs: Anwendungen sind skalierbar. Das bedeutet, dass ein einmal entwickeltes Produkt nicht für immer „in Stein gemeißelt“ ist, weil die Produktpalette durch den Einsatz von Qseven-Modulen verschiedener Leistungsklassen diversifiziert werden kann. Eine solche Erweiterung lässt sich durch einfaches Auswechseln von Modulen realisieren, ohne dass dafür ein Redesign nötig ist.

Durchgängige Software-API für industrielle Anwendungen

Qseven ist in seiner Gesamtleistung auf 12 W begrenzt; noch wichtiger aber ist die Versorgungsspannung von 5 V, die den effizienten Betrieb von mobilen Geräten mit nur zwei Lithium-Zellen ermöglicht. Hinzu kommen eine Reihe gänzlich neuer Funktionen, wie CAN-, SPI- und SDIO-Schnittstellen, die hinzugefügt wurden, um maximale Flexibilität für mobile Anwendungen zu gewährleisten.

Die integrierte Grafik unterstützt LVDS und SDVO (zusmmen mit HDMI/Display Port). Allerdings bietet Qseven keine Unterstützung für PEG oder 32-Bit PCI-Bus; LPC wird dagegen für Legacy-Designs unterstützt.

Es ist wichtig zu betonen, dass Qseven nicht auf die x86-Plattform beschränkt ist. Die jüngsten Versionen unterstützen auch ARM sowie andere neue CPU-/GPU-Lösungen. Eine sehr nützliche neue Funktion ist die durchgängige Software-API für industrielle Anwendungen, welche die Integration von Funktionen wie Watchdog-Timer, I²C Bus, Helligkeitsregelung der Anzeige, BIOS-Speicherbereich sowie die Ausgabe von System-Temperaturen ermöglicht. Auch lassen sich dadurch Boards von verschiedenen Herstellern ohne Software-Modifikation verwenden.

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