Módulo electrónico principal ARDUINO ABX00049

Descrición

O Arduino® Portenta X8 é un ordenador de placa única de alto rendemento deseñado para alimentar a próxima xeración de Internet industrial das cousas. Esta placa combina o NXP® i.MX 8M Mini que aloxa un sistema operativo Linux integrado co STM32H7 para aproveitar as bibliotecas/habilidades de Arduino. As placas de protección e soporte están dispoñibles para ampliar a funcionalidade do X8 ou, alternativamente, pódense usar como deseños de referencia para desenvolver as súas propias solucións personalizadas.

Áreas de destino
Edge computing, internet industrial das cousas, ordenador de placa única, intelixencia artificial

Características

Compoñente	Detalles
NXP® i.MX 8M Mini Procesador	4 plataformas de núcleo Arm® Cortex®-A53 de ata 1.8 GHz por núcleo	Caché L32-I de 1 kB Caché L32-D de 1 kB Caché L512 de 2 kB
	Núcleo Arm® Cortex®-M4 de ata 400 MHz	Caché L16-I de 1 kB Caché L16-D de 2 kB
	GPU 3D (sombreador 1x, OpenGL® ES 2.0)
	GPU 2D
	1x MIPI DSI (4 carriles) con PHY
	1080p60 VP9 Perfil 0, decodificador de 2 (10 bits), decodificador HEVC/H.265, AVC/H.264 Baseline, principal, descodificador alto, decodificador VP8
	Codificador 1080p60 AVC/H.264, codificador VP8
	5x SAI (12Tx + 16Rx carriles I2S externos), entrada PDM de 8 canales
	1x MIPI CSI (4 carriles) con PHY
	2 controladores USB 2.0 OTG con PHY integrado
	1x PCIe 2.0 (1 carril) con subestados de baixa potencia L1
	1x Gigabit Ethernet (MAC) con AVB e IEEE 1588, Ethernet de eficiencia enerxética (EEE) para baixa potencia
	4x UART (5 Mbps)
	4 x I2C
	3x SPI
	4 x PWM
STM32H747XI Microcontrolador	Núcleo Arm® Cortex®-M7 de ata 480 MHz con FPU de dobre precisión	16K de datos + 16K de caché L1 de instrucións
	1 núcleo Arm® Cortex®-M32 de 4 bits de ata 240 MHz con FPU, acelerador adaptativo en tempo real (ART Accelerator™)
	Memoria	2 MB de memoria flash con soporte para lectura mentres escritura 1 MB de RAM
Memoria a bordo	NT6AN512T32AV	DRAM DDR2 de baixa potencia de 4 GB
	FEMDRW016G	Módulo Flash Foresee® eMMC de 16 GB
USB-C	USB de alta velocidade
	Saída DisplayPort
	Operación do host e do dispositivo
	Soporte de entrega de enerxía

Compoñente	Detalles
Alto Conectores de densidade	PCI Express de 1 carril
	1 interfaz Ethernet 10/100/1000 con PHY
	2x USB HS
	4x UART (2 con control de caudal)
	3 x I2C
	1 x interface SDcard
	2x SPI (1 compartido con UART)
	1 x I2S
	1 entrada PDM
	Saída MIPI DSI de 4 carriles
	Entrada MIPI CSI de 4 carriles
	4 saídas PWM
	7x GPIO
	8 entradas ADC con VREF separado
Murata® 1DX Módulo Wi-Fi®/Bluetooth®	Wi-Fi® 802.11b/g/n 65 Mbps
	Bluetooth® 5.1 BR/EDR/LE
NXP® SE050C2 Cripto	Certificación Common Criteria EAL 6+ ata o nivel de SO
	Funcionalidades RSA e ECC, lonxitude de tecla alta e curvas a proba de futuro, como brainpool, Edwards e Montgomery
	Cifrado e descifrado AES e 3DES
	HMAC, CMAC, SHA-1, SHA-224/256/384/512 operacións
	HKDF, MIFARE® KDF, PRF (TLS-PSK)
	Soporte das principais funcionalidades de TPM
	Memoria de usuario flash segura de ata 50 kB
	Esclavo I2C (modo de alta velocidade, 3.4 Mbit/s), mestre I2C (modo rápido, 400 kbit/s)
	SCP03 (cifrado de bus e inxección de credenciais cifradas a nivel de applet e plataforma)
TI ADS7959SRGET	12 bits, 1 MSPS, 8 canales, un solo extremo, Micro Power, SAR ADC
	Dous SW seleccionables unipolares, rangos de entrada: 0 a VREF e 0 a 2 x VREF
	Modos automático e manual para a selección de canles
	Dous niveis de alarma programables por canal
	Corriente de desconexión (1 µA)
	Ancho de banda de entrada (47 MHz a 3 dB)
NXP® PCF8563BS	Reloxo en tempo real de baixa potencia
	Ofrece a bandeira de Century, ano, mes, día, día da semana, horas, minutos e segundos
	Baixa corrente de reserva; típico 250 nA en VDD = 3.0 V e Tamb = 25 °C

Compoñente	Detalles
Röhm BD71847AMWV PMIC programable	Dinámico voltage escalado
	3.3 V/2 A voltage saída á placa portadora
Rango de temperatura	-40 °C a +85 °C	É responsabilidade exclusiva do usuario probar o funcionamento da tarxeta no rango de temperatura completo
Información de seguridade	Clase A

Aplicación Examples

O Arduino® Portenta X8 foi deseñado para aplicacións informáticas integradas de alto rendemento, baseándose no procesador NXP® i.MX 8M de catro núcleos. O factor de forma Portenta permite o uso dunha ampla gama de escudos para ampliar a súa funcionalidade.

• Linux incorporado: Comeza a implantación da Industria 4.0 cos paquetes de soporte para placas de Linux que se executan coa función Arduino® Portenta X8, con eficiencia enerxética completa. Fai uso da cadea de ferramentas GNU para desenvolver as túas solucións sen bloqueo tecnolóxico.
• Redes de alto rendemento: O Arduino® Portenta X8 inclúe conectividade Wi-Fi® e Bluetooth® para interactuar cunha ampla gama de dispositivos e redes externos que proporcionan unha alta flexibilidade. Ademais, a interface Gigabit Ethernet ofrece alta velocidade e baixa latencia para as aplicacións máis esixentes.
• Desenvolvemento integrado modular de alta velocidade: O Arduino® Portenta X8 é unha excelente unidade para desenvolver unha ampla gama de solucións personalizadas. O conector de alta densidade proporciona acceso a moitas funcións, incluíndo conectividade PCIe, CAN, SAI e MIPI. Alternativamente, utiliza o ecosistema Arduino de placas deseñadas profesionalmente como referencia para os teus propios deseños. Os contedores de software de código baixo permiten unha rápida implantación.

Accesorios

• Hub USB-C
• Adaptador USB-C a HDMI

Produtos relacionados

• Placa de ruptura Arduino® Portenta (ASX00031)

Condicións de funcionamento recomendadas

Símbolo	Descrición	Min	Típ	Máx	Unidade
VIN	Vol. De entradatage do panel VIN	4.5	5	5.5	V
VUSB	Vol. De entradatage do conector USB	4.5	5	5.5	V
V3V3	Saída de 3.3 V á aplicación do usuario		3.1		V
I3V3	Corrente de saída de 3.3 V dispoñible para a aplicación do usuario	–	–	1000	mA
VIH	Entrada de alto nivel voltage	2.31	–	3.3	V
VIL	Volume de entrada de baixo niveltage	0	–	0.99	V
IOH máx	Corrente en VDD-0.4 V, saída establecida alta			8	mA
IOL máx	Corrente en VSS+0.4 V, saída configurada baixa			8	mA
VOH	Saída alta voltage, 8 mA	2.7	–	3.3	V
VOL	Saída baixa voltage, 8 mA	0	–	0.4	V

Consumo de enerxía

Símbolo	Descrición	Min	Típ	Máx	Unidade
PBL	Consumo de enerxía con bucle ocupado		2350		mW
PLP	Consumo de enerxía en modo de baixa potencia		200		mW
PMAX	Máximo consumo de enerxía		4000		mW

Recoméndase utilizar un porto USB 3.0 cando se conecte ao Portenta X8 que pode proporcionar a enerxía necesaria. O escalado dinámico do Portenta X8 pode cambiar o consumo actual, provocando aumentos de corrente durante o arranque. O consumo medio de enerxía proporcionase na táboa anterior para varios escenarios de referencia.

Diagrama de bloques

Topoloxía da placa

Fronte View

Ref.	Descrición	Ref.	Descrición
U1	BD71847AMWV i.MX 8M Mini PMIC	U2	MIMX8MM6CVTKZAA i.MX 8M Mini Quad IC
U4	NCP383LMUAJAATXG Interruptor de limitación de corrente	U6	ANX7625 MIPI-DSI/DPI a USB Type-C™ Bridge IC
U7	IC reductor MP28210	U9	LBEE5KL1DX-883 IC combinado WLAN+Bluetooth®
U12	PCMF2USB3B/CZ IC de protección EMI bidireccional	U16, U21, U22, U23	FXL4TD245UMX 4-Bit Bidireccional VoltagIC de tradutor de nivel electrónico
U17	Oscilador MEMS DSC6151HI2B 25MHz	U18	Oscilador MEMS DSC6151HI2B 27MHz
U19	NT6AN512T32AV 2GB LP-DDR4 DRAM	IC1, IC2, IC3, IC4	SN74LVC1G125DCKR IC búfer de 3 estados de 1.65 V a 5.5 V
PB1	Botón de reinicio PTS820J25KSMTRLFS	Dl1	KPHHS-1005SURCK LED SMD de encendido
DL2	SMLP34RGB2W3 LED SMD de ánodo común RGB	Y1	Cristal CX3225GB24000P0HPQCC 24MHz
Y3	DSC2311KI2-R0012 Oscilador MEMS de dobre saída	J3	Conector USB tipo C CX90B1-24P
J4	Conector U.FL-R-SMT-1(60) UFL

De volta View

Ref.	Descrición	Ref.	Descrición
U3	Diodo ideal LM66100DCKR	U5	FEMDRW016G IC Flash eMMC de 16 GB
U8	KSZ9031RNXIA Transceptor Gigabit Ethernet IC	U10	FXMA2102L8X fonte dual, 2 bits voltage Tradutor IC
U11	SE050C2HQ1/Z01SDZ Elemento seguro IoT	U12, U13, U14	PCMF2USB3B/CZ IC de protección EMI bidireccional
U15	Interruptor de alimentación bidireccional IC NX18P3001UKZ	U20	STM32H747AII6 Dual ARM® Cortex® M7/M4 IC
Y2	SIT1532AI-J4-DCC-32.768E 32.768KHz MEMS Oscilador IC	J1, J2	Conectores de alta densidade
Q1	2N7002T-7-F MOSFET de canle N 60 V 115 mA

Procesador

O Arduino Portenta X8 fai uso de dúas unidades de procesamento físico baseadas en ARM®.

Microprocesador NXP® i.MX 8M Mini Quad Core
O MIMX8MM6CVTKZAA iMX8M (U2) presenta un ARM® Cortex® A53 de catro núcleos que funciona até 1.8 GHz para aplicacións de alto rendemento xunto cun ARM® Cortex® M4 que funciona até 400 MHz. O ARM® Cortex® A53 é capaz de executar un sistema operativo Linux ou Android completo a través dun paquete de soporte de placas (BSP) de xeito multiproceso. Isto pódese ampliar mediante o uso de contedores de software especializados mediante actualizacións OTA. O ARM® Cortex® M4 ten un menor consumo de enerxía que permite unha xestión eficaz do sono, así como un rendemento óptimo en aplicacións en tempo real e está reservado para uso futuro. Ambos procesadores poden compartir todos os periféricos e recursos dispoñibles no i.MX 8M Mini, incluíndo PCIe, memoria no chip, GPIO, GPU e audio.

Microprocesador de dobre núcleo STM32
O X8 inclúe un H7 incorporado en forma de IC STM32H747AII6 (U20) cun núcleo dual ARM® Cortex® M7 e ARM® Cortex® M4. Este IC úsase como expansor de E/S para NXP® i.MX 8M Mini (U2). Os periféricos son controlados automaticamente a través do núcleo M7. Ademais, o núcleo M4 está dispoñible para o control en tempo real de motores e outras maquinarias críticas para o tempo a un nivel simple. O núcleo M7 actúa como mediador entre os periféricos e o i.MX 8M Mini e executa un firmware propietario inaccesible para o usuario. O STM32H7 non está exposto á rede e debe programarse a través do i.MX 8M Mini (U2).

Conectividade Wi-Fi®/Bluetooth®

O módulo sen fíos Murata® LBEE5KL1DX-883 (U9) proporciona simultaneamente conectividade Wi-Fi® e Bluetooth® nun paquete ultra pequeno baseado no Cypress CYW4343W. A interface Wi-Fi® IEEE802.11b/g/n pódese operar como punto de acceso (AP), estación (STA) ou como modo dual AP/STA simultáneo e admite unha taxa de transferencia máxima de 65 Mbps. A interface Bluetooth® admite Bluetooth® Classic e Bluetooth® Low Energy. Un interruptor de circuíto de antena integrado permite compartir unha única antena externa (J4 ou ANT1) entre Wi-Fi® e Bluetooth®. O módulo U9 interactúa con i.MX 8M Mini (U2) a través dunha interface SDIO e UART de 4 bits. Baseándose na pila de software do módulo sen fíos do sistema operativo Linux integrado, Bluetooth® 5.1 é compatible xunto con Wi-Fi® conforme ao estándar IEEE802.11b/g/n.

Memorias a bordo
O Arduino® Portenta X8 inclúe dous módulos de memoria integrados. A i.MX 6M Mini (U512) pode acceder a un módulo NT32AN2T4AV de 19 GB LP-DDR16 DRAM (U016) e un módulo Forsee eMMC Flash de 5 GB (FEMDRW8G) (U2).

Capacidades criptográficas
O Arduino® Portenta X8 permite a capacidade de seguridade de borde a nube de nivel IC a través do chip NXP® SE050C2 Crypto (U11). Isto proporciona a certificación de seguranza Common Criteria EAL 6+ ata o nivel de SO, así como soporte de algoritmos criptográficos RSA/ECC e almacenamento de credenciais. Interactúa co NXP® i.MX 8M Mini a través de I2C.

Gigabit Ethernet
O NXP® i.MX 8M Mini Quad inclúe un controlador Ethernet 10/100/1000 compatible con Ethernet de eficiencia enerxética (EEE), Ethernet AVB e IEEE 1588. Requírese un conector físico externo para completar a interface. Pódese acceder a isto a través dun conector de alta densidade cun compoñente externo como a placa Arduino® Portenta Breakout.

Conector USB-C
O conector USB-C ofrece varias opcións de conectividade nunha única interface física:

• Proporcione a fonte de alimentación da placa en modo DFP e DRP
• Fonte de enerxía a periféricos externos cando a placa está alimentada a través de VIN
• Expoñer a interface de host/dispositivo USB de alta velocidade (480 Mbps) ou velocidade total (12 Mbps)
• Expoñer a interface de saída de Displayport A interface de Displayport pódese usar xunto con USB e pódese usar cun simple adaptador de cable cando a placa está alimentada a través de VIN ou con dongles capaces de proporcionar enerxía á placa mentres producen simultaneamente Displayport e USB. Estes dongles adoitan proporcionar un porto Ethernet sobre USB, un concentrador USB de 2 portos e un porto USB-C que se pode usar para proporcionar enerxía ao sistema.

Reloxo en tempo real
O reloxo en tempo real permite manter a hora do día cun consumo de enerxía moi baixo.

Árbore do poder

Funcionamento da Xunta

• Iniciación: IDE
  Se queres programar o teu Arduino® Portenta X8 mentres estás desconectado, necesitas instalar o Arduino® Desktop IDE [1] Para conectar o control Arduino® Edge ao teu ordenador, necesitarás un cable USB tipo c. Isto tamén proporciona enerxía á placa, como indica o LED.
• Primeros pasos - Arduino Web Editor
  Todas as placas Arduino®, incluída esta, funcionan de forma predeterminada no Arduino® Web Editor [2], instalando só un complemento sinxelo. O Arduino® Web Editor está aloxado en liña, polo que sempre estará actualizado coas últimas funcións e soporte para todos os foros. Sigue [3] para comezar a codificar no navegador e carga os teus bosquexos no teu taboleiro.
• Primeros pasos: Arduino IoT Cloud
  Todos os produtos compatibles con Arduino® IoT son compatibles con Arduino® IoT Cloud, o que che permite rexistrar, graficar e analizar os datos dos sensores, activar eventos e automatizar a túa casa ou negocio.
• Sample Sketches
  SampOs bosquexos para o Arduino® Portenta X8 pódense atopar na sección “Examples" no IDE de Arduino® ou na sección "Documentación" do Arduino Pro websitio [4]
• Recursos en liña
  Agora que repasou os conceptos básicos do que pode facer co taboleiro, pode explorar as infinitas posibilidades que ofrece comprobando proxectos interesantes en ProjectHub [5], a Referencia da biblioteca Arduino® [6] e a tenda en liña [7] onde poderás complementar o teu taboleiro con sensores, actuadores e moito máis.
• Recuperación da Xunta
  Todas as placas Arduino teñen un cargador de arranque incorporado que permite flashear a placa a través de USB. No caso de que un boceto bloquee o procesador e xa non se poida acceder á placa a través de USB, é posible entrar no modo de cargador de arranque tocando dúas veces o botón de reinicio inmediatamente despois do acendido.

Información Mecánica

Pinout

Orificios de montaxe e esquema da placa

Certificacións

Certificación	Detalles
CE (UE)	EN 301489-1 EN 301489-1 EN 300328 EN 62368-1 EN 62311
RAEE (UE)	Si
RoHS (UE)	2011/65/(UE) 2015/863/(UE)
REACH (UE)	Si
UKCA (Reino Unido)	Si
RCM (RCM)	Si
FCC (EUA)	ID. Radio: Parte 15.247 MPE: Parte 2.1091
RCM (AU)	Si

Declaración de conformidade CE DoC (UE)

Declaramos baixo a nosa exclusiva responsabilidade que os produtos anteriores cumpren os requisitos esenciais das seguintes directivas da UE e, polo tanto, aplícanse á libre circulación nos mercados que comprende a Unión Europea (UE) e o Espazo Económico Europeo (EEE).

Declaración de conformidade coa UE RoHS e REACH 21101/19/2021
As placas Arduino cumpren a Directiva RoHS 2 2011/65/UE do Parlamento Europeo e a Directiva RoHS 3 2015/863/UE do Consello, do 4 de xuño de 2015, sobre a restrición do uso de determinadas substancias perigosas en equipos eléctricos e electrónicos.

Substancia	Límite máximo (ppm)
Chumbo (Pb)	1000
Cadmio (Cd)	100
Mercurio (Hg)	1000
Cromo Hexavalente (Cr6+)	1000
Bifenilos polibromados (PBB)	1000
Éteres difenílicos polibromados (PBDE)	1000
Bis(2-etilhexil}ftalato (DEHP)	1000
Ftalato de bencilo butilo (BBP)	1000
Ftalato de dibutil (DBP)	1000
Ftalato de diisobutil (DIBP)	1000

Exencións: non se reclaman exencións.
As placas Arduino cumpren totalmente os requisitos relacionados do Regulamento da Unión Europea (CE) 1907/2006 relativo ao rexistro, avaliación, autorización e restrición de produtos químicos (REACH). Non declaramos ningún dos SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), a Lista de substancias moi preocupantes candidatas para a autorización publicada actualmente pola ECHA, está presente en todos os produtos (e tamén envases) en cantidades que suman unha concentración igual ou superior ao 0.1 %. Segundo o noso coñecemento, tamén declaramos que os nosos produtos non conteñen ningunha das substancias que figuran na "Lista de autorizacións" (Anexo XIV da normativa REACH) e Substancias moi preocupantes (SVHC) en cantidades significativas como se especifica. polo anexo XVII da lista de candidatos publicada pola ECHA (Axencia Europea de Química) 1907/2006/CE.

Declaración dos minerais de conflito
Como provedor global de compoñentes electrónicos e eléctricos, Arduino coñece as nosas obrigas con respecto ás leis e regulamentos relativos a Conflict Minerals, específicamente a Lei de reforma e protección do consumidor de Dodd-Frank Wall Street, sección 1502. Arduino non orixina nin procesa directamente os conflitos. minerais como o estaño, o tántalo, o wolframio ou o ouro. Os minerais en conflito están contidos nos nosos produtos en forma de soldadura ou como compoñente en aliaxes metálicas. Como parte da nosa debida dilixencia razoable, Arduino púxose en contacto con provedores de compoñentes da nosa cadea de subministración para verificar o seu cumprimento continuado coa normativa. En base á información recibida ata o momento, declaramos que os nosos produtos conteñen minerais de Conflicto procedentes de zonas libres de conflitos.

Precaución da FCC

Calquera Cambio ou modificación non aprobado expresamente pola parte responsable do cumprimento pode anular a autoridade do usuario para operar o equipo.
Este dispositivo cumpre coa parte 15 das normas da FCC. O funcionamento está suxeito ás dúas condicións seguintes:

1. Este dispositivo pode non causar interferencias daniñas
2. este dispositivo debe aceptar calquera interferencia recibida, incluídas as que poidan causar un funcionamento non desexado.

Declaración de exposición á radiación RF da FCC:

1. Este transmisor non debe estar situado nin funcionar en conxunto con ningunha outra antena ou transmisor.
2. Este equipo cumpre cos límites de exposición á radiación de RF establecidos para un ambiente non controlado.
3. Este equipo debe instalarse e operarse cunha distancia mínima de 20 cm entre o radiador e o seu corpo.

Os manuais de usuario dos aparellos de radio exentos de licenza conterán o seguinte aviso ou un aviso equivalente nun lugar visible no manual de usuario ou alternativamente no dispositivo ou en ambos. Este dispositivo cumpre cos estándares RSS exentos de licenza de Industry Canada. O funcionamento está suxeito ás dúas condicións seguintes:

1. Este dispositivo pode non causar interferencias
2. este dispositivo debe aceptar calquera interferencia, incluídas as que poidan causar un funcionamento non desexado do dispositivo.

Aviso IC SAR:
Este equipo debe instalarse e utilizarse cunha distancia mínima de 20 cm entre o radiador e o seu corpo.

Importante: A temperatura de funcionamento do EUT non pode superar os 85 ℃ e non debe ser inferior a -40 ℃.
Pola presente, Arduino Srl declara que este produto cumpre cos requisitos esenciais e outras disposicións relevantes da Directiva 201453/UE. Este produto pode ser usado en todos os estados membros da UE.

Bandas de frecuencia	Potencia de saída máxima (ERP)
2.4 GHz, 40 canles	+6 dBm

Información da empresa

Nome da empresa	Arduino SRL
Enderezo da empresa	Via Andrea Appiani 25, 20900, MONZA MB, Italia

Documentación de referencia

Ref	Ligazón
Arduino IDE (escritorio)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (nube)	https://create.arduino.cc/editor
Iniciación a Cloud IDE	https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino-  web-editor-4b3e4a
Arduino Pro Websitio	https://www.arduino.cc/pro
Hub do proxecto	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Referencia da biblioteca	https://github.com/arduino-libraries/
Tenda en liña	https://store.arduino.cc/

Rexistro de cambios

Data	Cambios
24/03/2022	Lanzamento

Documentos/Recursos

Módulo electrónico principal ARDUINO ABX00049 [pdfManual do usuario ABX00049 Core Electronics Module, ABX00049, Core Electronics Module, Module Electronics, Module

Referencias

• Manual de usuario