ARDUINO ABX00049 Основен електронен модул
Описание
Arduino® Portenta X8 е високопроизводителен едноплатков компютър, предназначен да захранва предстоящото поколение индустриален интернет на нещата. Тази платка комбинира NXP® i.MX 8M Mini, хостващ вградена Linux OS с STM32H7, за да използва библиотеки/умения на Arduino. Предлагат се екранни и носещи платки за разширяване на функционалността на X8 или алтернативно могат да се използват като референтни дизайни за разработване на ваши собствени персонализирани решения.
Целеви области
Edge computing, индустриален интернет на нещата, едноплатков компютър, изкуствен интелект
Характеристики
| Компонент | Подробности | |
| NXP® i.MX 8M
Мини Процесор |
4x Arm® Cortex®-A53 ядрени платформи до 1.8 GHz на ядро |
32 KB L1-I кеш 32 kB L1-D кеш 512 kB L2 кеш |
| Arm® Cortex®-M4 ядро до 400 MHz | 16 kB L1-I кеш 16 kB L2-D кеш | |
| 3D GPU (1x шейдър, OpenGL® ES 2.0) | ||
| 2D графичен процесор | ||
| 1x MIPI DSI (4-лентов) с PHY | ||
| 1080p60 VP9 профил 0, 2 (10-битов) декодер, HEVC/H.265 декодер, AVC/H.264 базова линия, основен, висок декодер, VP8 декодер | ||
| 1080p60 AVC/H.264 енкодер, VP8 енкодер | ||
| 5x SAI (12Tx + 16Rx външни I2S ленти), 8ch PDM вход | ||
| 1x MIPI CSI (4-лентов) с PHY | ||
| 2x USB 2.0 OTG контролери с интегриран PHY | ||
| 1x PCIe 2.0 (1-лента) с L1 подсъстояния с ниска мощност | ||
| 1x Gigabit Ethernet (MAC) с AVB и IEEE 1588, енергийно ефективен Ethernet (EEE) за ниска мощност | ||
| 4x UART (5mbps) | ||
| 4x I2C | ||
| 3x SPI | ||
| 4x ШИМ | ||
| STM32H747XI
микроконтролери |
Arm® Cortex®-M7 ядро при до 480 MHz с FPU с двойна прецизност | 16K данни + 16K инструкции L1 кеш |
| 1x Arm® 32-bit Cortex®-M4 ядро при до 240 MHz с FPU, Адаптивен ускорител в реално време (ART Accelerator™) | ||
| памет | 2 MB флаш памет с поддръжка за четене по време на запис
1 MB RAM |
|
| Вградена памет | NT6AN512T32AV | 2GB DDR4 DRAM с ниска мощност |
| FEMDRW016G | 16GB Foresee® eMMC Flash модул | |
| USB-C | Високоскоростен USB | |
| Изход на DisplayPort | ||
| Работа на хост и устройство | ||
| Поддръжка на Power Delivery | ||
| Компонент | Подробности | |
| високо Конектори за плътност | 1 лента PCI express | |
| 1x 10/100/1000 Ethernet интерфейс с PHY | ||
| 2x USB HS | ||
| 4x UART (2 с контрол на потока) | ||
| 3x I2C | ||
| 1x SDCard интерфейс | ||
| 2x SPI (1 споделен с UART) | ||
| 1x I2S | ||
| 1x PDM вход | ||
| 4-лентов MIPI DSI изход | ||
| 4-лентов MIPI CSI вход | ||
| 4x PWM изходи | ||
| 7x GPIO | ||
| 8x ADC входове с отделен VREF | ||
| Murata® 1DX Wi-Fi®/Bluetooth® модул | Wi-Fi® 802.11b/g/n 65 Mbps | |
| Bluetooth® 5.1 BR/EDR/LE | ||
| NXP® SE050C2
Крипто |
Common Criteria EAL 6+ сертифициран до ниво на ОС | |
| Функционалности на RSA и ECC, голяма дължина на ключовете и надеждни криви, като brainpool, Edwards и Montgomery | ||
| AES & 3DES криптиране и декриптиране | ||
| HMAC, CMAC, SHA-1, SHA-224/256/384/512
операции |
||
| HKDF, MIFARE® KDF, PRF (TLS-PSK) | ||
| Поддръжка на основните функционалности на TPM | ||
| Защитена флаш потребителска памет до 50kB | ||
| I2C slave (високоскоростен режим, 3.4 Mbit/s), I2C master (бърз режим, 400 kbit/s) | ||
| SCP03 (шифроване на шина и криптирано инжектиране на идентификационни данни на ниво аплет и платформа) | ||
| TI ADS7959SRGET | 12 бита, 1 MSPS, 8 Ch, Single Ended, Micro Power, SAR ADC | |
| Два SW избираеми униполярни, входни диапазони: 0 до VREF и 0 до 2 x VREF | ||
| Автоматичен и ръчен режим за избор на канал | ||
| Две програмируеми нива на аларма на канал | ||
| Ток на изключване (1 µA) | ||
| Входна честотна лента (47 MHz при 3 dB) | ||
| NXP® PCF8563BS | Часовник за реално време с ниска мощност | |
| Осигурява флаг на Century, година, месец, ден, делничен ден, часове, минути и секунди | ||
| Нисък резервен ток; типични 250 nA при VDD = 3.0 V и Tamb = 25°C | ||
| Компонент | Подробности | |
| ROHM BD71847AMWV
Програмируем PMIC |
Динамичен обtage мащабиране | |
| 3.3V/2A обtage изход към носеща платка | ||
| Температурен диапазон | -40°C до +85°C | Цялата отговорност на потребителя е да тества работата на платката в пълния температурен диапазон |
| Информация за безопасност | клас А | |
Приложение Прampлес
Arduino® Portenta X8 е проектиран за високопроизводителни вградени изчислителни приложения, базирани на четириядрения NXP® i.MX 8M мини процесор. Форм-факторът Portenta позволява използването на широка гама от щитове за разширяване на неговата функционалност.
- Вграден Linux: Дайте старт на внедряването на Industry 4.0 с пакети за поддръжка на Linux Board, работещи на енергийно ефективния Arduino® Portenta X8 с много функции. Използвайте инструменталната верига на GNU, за да разработите вашите решения без технологично блокиране.
- Високопроизводителна работа в мрежа: Arduino® Portenta X8 включва Wi-Fi® и Bluetooth® свързаност за взаимодействие с широк набор от външни устройства и мрежи, осигуряващи висока гъвкавост. Освен това Gigabit Ethernet интерфейсът осигурява висока скорост и ниска латентност за най-взискателните приложения.
- Високоскоростна модулна вградена разработка: Arduino® Portenta X8 е страхотно устройство за разработване на широка гама от персонализирани решения. Конекторът с висока плътност осигурява достъп до много функции, включително PCIe свързаност, CAN, SAI и MIPI. Като алтернатива използвайте екосистемата на Arduino от професионално проектирани платки като референция за вашите собствени проекти. Софтуерните контейнери с нисък код позволяват бързо внедряване.
Аксесоари
- USB-C концентратор
- USB-C към HDMI адаптер
Свързани продукти
- Arduino® Portenta Breakout Board (ASX00031)
Препоръчителни условия на работа
| Символ | Описание | Мин | Тип | Макс | единица |
| VIN номер | Входен обемtagд от VIN тампон | 4.5 | 5 | 5.5 | V |
| VUSB | Входен обемtage от USB конектор | 4.5 | 5 | 5.5 | V |
| V3V3 | 3.3 V изход към потребителско приложение | 3.1 | V | ||
| I3V3 | 3.3 V изходен ток, достъпен за потребителско приложение | – | – | 1000 | mA |
| VIH | Входен обем на високо нивоtage | 2.31 | – | 3.3 | V |
| VIL | Входен звук на ниско нивоtage | 0 | – | 0.99 | V |
| IOH Макс | Ток при VDD-0.4 V, изходът е висок | 8 | mA | ||
| IOL Макс | Ток при VSS+0.4 V, изходът е нисък | 8 | mA | ||
| VOH | Изход висок обемtagд, 8 mA | 2.7 | – | 3.3 | V |
| VOL | Изход ниско обемtagд, 8 mA | 0 | – | 0.4 | V |
Консумирана мощност
| Символ | Описание | Мин | Тип | Макс | единица |
| PBL | Консумация на енергия със зает контур | 2350 | mW | ||
| PLP | Консумация на енергия в режим на ниска мощност | 200 | mW | ||
| PMAX | Максимална консумация на енергия | 4000 | mW |
Препоръчително е да използвате USB 3.0 порт, когато се свързвате към Portenta X8, който може да достави необходимата мощност. Динамичното мащабиране на Portenta X8 може да промени текущото потребление, което води до токови удари по време на зареждане. Средната консумация на енергия е предоставена в горната таблица за няколко референтни сценария.
Блок-диаграма
Топология на дъската
Отпред View
| Реф. | Описание | Реф. | Описание |
| U1 | BD71847AMWV i.MX 8M Mini PMIC | U2 | MIMX8MM6CVTKZAA i.MX 8M Mini Quad IC |
| U4 | NCP383LMUAJAATXG Силов превключвател за ограничаване на тока | U6 | ANX7625 MIPI-DSI/DPI към USB Type-C™ Bridge IC |
| U7 | MP28210 Step Down IC | U9 | LBEE5KL1DX-883 WLAN+Bluetooth® Combo IC |
| U12 | PCMF2USB3B/CZ ИС за двупосочна EMI защита | U16, U21, U22, U23 | FXL4TD245UMX 4-битов двупосочен томtagПреводач на електронно ниво |
| U17 | DSC6151HI2B 25MHz MEMS осцилатор | U18 | DSC6151HI2B 27MHz MEMS осцилатор |
| U19 | NT6AN512T32AV 2GB LP-DDR4 DRAM | IC1, IC2, IC3, IC4 | SN74LVC1G125DCKR 3-състояние 1.65-V до 5.5-V буфер IC |
| PB1 | PTS820J25KSMTRLFS Бутон за нулиране | Dl1 | KPHHS-1005SURCK Power On SMD LED |
| DL2 | SMLP34RGB2W3 RGB SMD светодиод с общ анод | Y1 | CX3225GB24000P0HPQCC 24MHz кристал |
| Y3 | DSC2311KI2-R0012 MEMS осцилатор с двоен изход | J3 | CX90B1-24P USB Type-C конектор |
| J4 | U.FL-R-SMT-1(60) UFL конектор |
Назад View
| Реф. | Описание | Реф. | Описание |
| U3 | LM66100DCKR Идеален диод | U5 | FEMDRW016G 16GB eMMC Flash IC |
| U8 | KSZ9031RNXIA Gigabit Ethernet трансивър IC | U10 | FXMA2102L8X Dual Supply, 2-Bit Voltagд Преводач IC |
| U11 | SE050C2HQ1/Z01SDZ IoT защитен елемент | U12, U13, U14 | PCMF2USB3B/CZ ИС за двупосочна EMI защита |
| U15 | NX18P3001UKZ Двупосочен превключвател на захранването IC | U20 | STM32H747AII6 Dual ARM® Cortex® M7/M4 IC |
| Y2 | SIT1532AI-J4-DCC-32.768E 32.768KHz MEMS осцилатор IC | J1, J2 | Конектори с висока плътност |
| Q1 | 2N7002T-7-F N-канал 60V 115mA MOSFET |
Процесор
Arduino Portenta X8 използва две физически процесорни единици, базирани на ARM®.
NXP® i.MX 8M мини четириядрен микропроцесор
MIMX8MM6CVTKZAA iMX8M (U2) разполага с четириядрен ARM® Cortex® A53, работещ на до 1.8 GHz за приложения с висока производителност, заедно с ARM® Cortex® M4, работещ на до 400 MHz. ARM® Cortex® A53 е в състояние да работи с напълно развита операционна система Linux или Android чрез пакети за поддръжка на борда (BSP) по многонишков начин. Това може да бъде разширено чрез използването на специализирани софтуерни контейнери чрез OTA актуализации. ARM® Cortex® M4 има по-ниска консумация на енергия, което позволява ефективно управление на съня, както и оптимална производителност в приложения в реално време и е запазено за бъдеща употреба. И двата процесора могат да споделят всички периферни устройства и ресурси, налични на i.MX 8M Mini, включително PCIe, вградена памет, GPIO, GPU и аудио.
Двуядрен микропроцесор STM32
X8 включва вграден H7 под формата на STM32H747AII6 IC (U20) с двуядрен ARM® Cortex® M7 и ARM® Cortex® M4. Тази IC се използва като I/O разширител за NXP® i.MX 8M Mini (U2). Периферните устройства се управляват автоматично чрез ядрото M7. В допълнение, ядрото M4 е налично за управление в реално време на двигатели и други критични за времето машини на barebone ниво. Ядрото M7 действа като посредник между периферните устройства и i.MX 8M Mini и работи със собствен фърмуер, недостъпен за потребителя. STM32H7 не е изложен на работа в мрежа и трябва да се програмира чрез i.MX 8M Mini (U2).
Wi-Fi®/Bluetooth® свързаност
Безжичният модул Murata® LBEE5KL1DX-883 (U9) осигурява едновременно Wi-Fi® и Bluetooth® свързаност в ултра малък пакет, базиран на Cypress CYW4343W. Интерфейсът IEEE802.11b/g/n Wi-Fi® може да се управлява като точка за достъп (AP), станция (STA) или като двоен режим едновременно AP/STA и поддържа максимална скорост на трансфер от 65 Mbps. Bluetooth® интерфейсът поддържа Bluetooth® Classic и Bluetooth® Low Energy. Интегриран превключвател на схемата на антената позволява една външна антена (J4 или ANT1) да бъде споделена между Wi-Fi® и Bluetooth®. Модул U9 се свързва с i.MX 8M Mini (U2) чрез 4-битов SDIO и UART интерфейс. Въз основа на софтуерния стек на безжичния модул във вградената операционна система Linux, Bluetooth® 5.1 се поддържа заедно с Wi-Fi®, отговарящ на стандарта IEEE802.11b/g/n.
Вградени памети
Arduino® Portenta X8 включва два вградени модула памет. NT6AN512T32AV 2GB LP-DDR4 DRAM (U19) и 16GB Forsee eMMC Flash модул (FEMDRW016G) (U5) са достъпни за i.MX 8M Mini (U2).
Крипто възможности
Arduino® Portenta X8 позволява възможност за сигурност на ниво IC от край до облак чрез NXP® SE050C2 Crypto чип (U11). Това осигурява сертификат за сигурност Common Criteria EAL 6+ до ниво на ОС, както и поддръжка на RSA/ECC криптографски алгоритъм и съхранение на идентификационни данни. Той взаимодейства с NXP® i.MX 8M Mini чрез I2C.
Gigabit Ethernet
NXP® i.MX 8M Mini Quad включва 10/100/1000 Ethernet контролер с поддръжка за енергийно ефективен Ethernet (EEE), Ethernet AVB и IEEE 1588. За завършване на интерфейса е необходим външен физически конектор. Това може да бъде достъпно чрез конектор с висока плътност с външен компонент като платката Arduino® Portenta Breakout.
USB-C конектор
USB-C конекторът предоставя множество опции за свързване през един физически интерфейс:
- Осигурете захранване на платката както в DFP, така и в DRP режим
- Източник на захранване към външни периферни устройства, когато платката се захранва през VIN
- Изложете високоскоростен (480 Mbps) или пълен скорост (12 Mbps) USB хост/устройство интерфейс
- Expose Displayport изходен интерфейс Интерфейсът Displayport може да се използва във връзка с USB и може да се използва или с обикновен кабелен адаптер, когато платката се захранва чрез VIN, или с ключове, способни да осигурят захранване на платката, докато едновременно извеждат Displayport и USB. Такива ключове обикновено осигуряват Ethernet през USB порт, 2-портов USB хъб и USB-C порт, които могат да се използват за захранване на системата.
Часовник в реално време
Часовникът за реално време позволява поддържане на времето с много ниска консумация на енергия.
Силовото дърво
Операция на борда
- Първи стъпки – IDE
Ако искате да програмирате своя Arduino® Portenta X8, докато сте офлайн, трябва да инсталирате Arduino® Desktop IDE [1] За да свържете контрола Arduino® Edge към вашия компютър, ще ви трябва Type-c USB кабел. Това също осигурява захранване на платката, както е показано от светодиода. - Първи стъпки – Arduino Web редактор
Всички платки Arduino®, включително тази, работят извън кутията на Arduino® Web Редактор [2], като просто инсталирате обикновен плъгин. Arduino® Web Редакторът се хоства онлайн, затова винаги ще бъде актуален с най-новите функции и поддръжка за всички дъски. Следвайте [3], за да започнете да кодирате в браузъра и да качите своите скици на дъската си. - Първи стъпки – Arduino IoT Cloud
Всички продукти с активиран Arduino® IoT се поддържат в Arduino® IoT Cloud, който ви позволява да регистрирате, графизирате и анализирате данни от сензори, да задействате събития и да автоматизирате вашия дом или бизнес. - Sample Skets
Sample скици за Arduino® Portenta X8 могат да бъдат намерени или в “Examples” в Arduino® IDE или в секцията “Documentation” на Arduino Pro webсайт [4] - Онлайн ресурси
Сега, след като преминахте през основите на това, което можете да правите с платката, можете да изследвате безкрайните възможности, които предоставя, като проверите вълнуващи проекти в ProjectHub [5], Arduino® Library Reference [6] и онлайн магазина [7], където ще можете да допълните своята платка със сензори, задвижващи механизми и др. - Възстановяване на борда
Всички платки Arduino имат вграден буутлоудър, който позволява флашване на платката чрез USB. В случай, че скица блокира процесора и платката вече не е достъпна през USB, е възможно да влезете в режим на зареждане чрез двукратно докосване на бутона за нулиране веднага след включване.
Механична информация
Pinout
Монтажни отвори и контур на платката
Сертификати
| Сертифициране | Подробности |
| CE (ЕС) | EN 301489-1
EN 301489-1 EN 300328 EN 62368-1 EN 62311 |
| WEEE (ЕС) | да |
| RoHS (ЕС) | 2011/65/(ЕС)
2015/863/(ЕС) |
| REACH (ЕС) | да |
| UKCA (Великобритания) | да |
| RCM (RCM) | да |
| FCC (САЩ) | ID.
Радио: Част 15.247 MPE: част 2.1091 |
| RCM (AU) | да |
Декларация за съответствие CE DoC (ЕС)
Ние декларираме на наша лична отговорност, че продуктите по-горе са в съответствие с основните изисквания на следните директиви на ЕС и следователно отговарят на изискванията за свободно движение в рамките на пазари, включващи Европейския съюз (ЕС) и Европейското икономическо пространство (ЕИП).
Декларация за съответствие с EU RoHS & REACH 21101/19/2021
Платките Arduino са в съответствие с Директива RoHS 2 2011/65/EU на Европейския парламент и Директива RoHS 3 2015/863/EU на Съвета от 4 юни 2015 г. относно ограничаването на употребата на определени опасни вещества в електрическо и електронно оборудване.
| вещество | Максимален лимит (ppm) |
| Олово (Pb) | 1000 |
| Кадмий (Cd) | 100 |
| Живак (Hg) | 1000 |
| Шествалентен хром (Cr6+) | 1000 |
| Полибромирани бифенили (PBB) | 1000 |
| Полибромирани дифенилетери (PBDE) | 1000 |
| Бис(2-етилхексил} фталат (DEHP) | 1000 |
| Бензил бутил фталат (BBP) | 1000 |
| Дибутил фталат (DBP) | 1000 |
| Диизобутил фталат (DIBP) | 1000 |
Изключения: Не се претендират изключения.
Платките Arduino са напълно съвместими със съответните изисквания на Регламент на Европейския съюз (EC) 1907/2006 относно регистрацията, оценката, разрешаването и ограничаването на химикали (REACH). Ние декларираме нито един от SVHCs (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), Списъкът с кандидати за вещества, пораждащи много голямо безпокойство за разрешение, който понастоящем е пуснат от ECHA, присъства във всички продукти (а също и опаковки) в количества с общо концентрация, равна или над 0.1%. Доколкото ни е известно, ние също така декларираме, че нашите продукти не съдържат нито едно от веществата, изброени в „Списъка за разрешения“ (приложение XIV към регламентите на REACH) и вещества, пораждащи много голямо безпокойство (SVHC) в каквито и да било значителни количества, както е посочено от Приложение XVII на списъка с кандидати, публикуван от ECHA (Европейска химическа агенция) 1907 /2006/EC.
Декларация за конфликтни минерали
Като глобален доставчик на електронни и електрически компоненти, Arduino е наясно с нашите задължения по отношение на законите и разпоредбите относно конфликтните минерали, по-специално Закона за реформа на Дод-Франк и защита на потребителите на Уолстрийт, раздел 1502. Arduino не генерира директно или обработва конфликти минерали като калай, тантал, волфрам или злато. Конфликтните минерали се съдържат в нашите продукти под формата на спойка или като компонент в метални сплави. Като част от нашата разумна надлежна проверка Arduino се свърза с доставчици на компоненти в рамките на нашата верига за доставки, за да провери тяхното продължаващо съответствие с разпоредбите. Въз основа на информацията, получена до момента, ние декларираме, че нашите продукти съдържат конфликтни минерали, получени от зони, свободни от конфликти.
FCC Внимание
Всякакви промени или модификации, които не са изрично одобрени от страната, отговорна за съответствието, могат да анулират правото на потребителя да работи с оборудването.
Това устройство отговаря на част 15 от правилата на FCC. Операцията е предмет на следните две условия:
- Това устройство може да не причинява вредни смущения
- това устройство трябва да приема всякакви получени смущения, включително смущения, които могат да причинят нежелана работа.
Декларация на FCC за излагане на радиочестотна радиация:
- Този предавател не трябва да се намира заедно или да работи заедно с друга антена или предавател.
- Това оборудване отговаря на ограниченията за излагане на радиочестотно лъчение, определени за неконтролирана среда.
- Това оборудване трябва да се инсталира и работи на минимално разстояние от 20 см между радиатора и вашето тяло.
Ръководствата за потребителя за освободени от лиценз радиоапарати трябва да съдържат следното или еквивалентно съобщение на видно място в ръководството за потребителя или алтернативно върху устройството или и двете. Това устройство е в съответствие с освободените от лиценз RSS стандарти на Industry Canada. Операцията е предмет на следните две условия:
- това устройство може да не причинява смущения
- това устройство трябва да приема всякакви смущения, включително смущения, които могат да причинят нежелана работа на устройството.
Предупреждение за IC SAR:
Български Това оборудване трябва да се монтира и работи на минимум 20 см разстояние между радиатора и тялото ви.
Важно: Работната температура на EUT не може да надвишава 85 ℃ и не трябва да е по-ниска от -40 ℃.
С настоящото Arduino Srl декларира, че този продукт е в съответствие със съществените изисквания и други приложими разпоредби на Директива 201453/ЕС. Този продукт е разрешен за употреба във всички страни членки на ЕС.
| Честотни ленти | Максимална изходна мощност (ERP) |
| 2.4 GHz, 40 канала | +6dBm |
Информация за компанията
| Име на фирмата | Arduino SRL |
| Адрес на фирмата | Via Andrea Appiani 25, 20900, MONZA MB, Италия |
Референтна документация
| Реф | Връзка |
| Arduino IDE (настолен компютър) | https://www.arduino.cc/en/Main/Software |
| Arduino IDE (облак) | https://create.arduino.cc/editor |
| Cloud IDE Първи стъпки | https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino- web-editor-4b3e4a |
| Arduino Pro Webсайт | https://www.arduino.cc/pro |
| Проектен център | https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending |
| Справочник на библиотеката | https://github.com/arduino-libraries/ |
| Онлайн магазин | https://store.arduino.cc/ |
Дневник на промените
| Дата | Промени |
| 24/03/2022 | Освобождаване |
Документи / Ресурси
 |
ARDUINO ABX00049 Основен електронен модул [pdf] Ръководство за потребителя ABX00049 основен електронен модул, ABX00049, основен електронен модул, електронен модул, модул |
