Módulo eletrônico central ARDUINO ABX00049

Descrição

O Arduino® Portenta X8 é um computador de placa única de alto desempenho projetado para alimentar a próxima geração da Internet das Coisas Industrial. Esta placa combina o NXP® i.MX 8M Mini que hospeda um sistema operacional Linux integrado com o STM32H7 para aproveitar as bibliotecas/habilidades do Arduino. Placas de blindagem e suporte estão disponíveis para estender a funcionalidade do X8 ou, alternativamente, podem ser usadas como projetos de referência para desenvolver suas próprias soluções personalizadas.

Áreas alvo
Edge computing, internet industrial das coisas, computador de placa única, inteligência artificial

Características

Componente	Detalhes
NXP® i.MX 8M Mini Processador	4 plataformas de núcleo Arm® Cortex®-A53 de até 1.8 GHz por núcleo	Cache L32-I de 1 KB Cache L32-D de 1 kB Cache L512 de 2 kB
	Núcleo Arm® Cortex®-M4 até 400 MHz	Cache L16-I de 1 kB Cache L16-D de 2 kB
	GPU 3D (1x shader, OpenGL® ES 2.0)
	GPU 2D
	1x MIPI DSI (4 pistas) com PHY
	1080p60 VP9 Perfil 0, decodificador 2 (10 bits), decodificador HEVC/H.265, linha de base AVC/H.264, principal, decodificador alto, decodificador VP8
	Codificador 1080p60 AVC/H.264, codificador VP8
	5x SAI (12Tx + 16Rx pistas I2S externas), entrada PDM de 8 canais
	1x MIPI CSI (4 pistas) com PHY
	2 controladores USB 2.0 OTG com PHY integrado
	1x PCIe 2.0 (1 pista) com subestados L1 de baixo consumo de energia
	1x Gigabit Ethernet (MAC) com AVB e IEEE 1588, Ethernet com eficiência energética (EEE) para baixo consumo de energia
	4x UART (5mbps)
	4 x I2C
	3x SPI
	4xPWM
STM32H747XI Microcontroladores	Núcleo Arm® Cortex®-M7 de até 480 MHz com FPU de dupla precisão	16K de dados + 16K de cache L1 de instruções
	1x núcleo Cortex®-M32 Arm® de 4 bits em até 240 MHz com FPU, acelerador adaptável em tempo real (ART Accelerator™)
	Memória	2 MB de memória Flash com suporte para leitura durante gravação 1 MB de RAM
Memória a bordo	NT6AN512T32AV	DRAM DDR2 de baixa potência de 4 GB
	FEMDRW016G	Módulo Foresee® eMMC Flash de 16 GB
USB-C	USB de alta velocidade
	Saída DisplayPort
	Operação de host e dispositivo
	Suporte de entrega de energia

Componente	Detalhes
Alto Conectores de densidade	1 pista PCI Express
	1 interface Ethernet 10/100/1000 com PHY
	2x USBHS
	4x UART (2 com controle de fluxo)
	3 x I2C
	1 x interface de cartão SD
	2x SPI (1 compartilhado com UART)
	1x I2S
	1 x entrada PDM
	Saída MIPI DSI de 4 pistas
	Entrada MIPI CSI de 4 pistas
	4x saídas PWM
	7x GPIO
	8 entradas ADC com 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	Common Criteria EAL 6+ certificado até o nível do sistema operacional
	Funcionalidades RSA e ECC, alto comprimento de chave e curvas de prova futura, como brainpool, Edwards e Montgomery
	Criptografia e descriptografia AES e 3DES
	HMAC, CMAC, SHA-1, SHA-224/256/384/512 operações
	HKDF, MIFARE® KDF, PRF (TLS-PSK)
	Suporte das principais funcionalidades do TPM
	Memória de usuário flash segura de até 50kB
	Escravo I2C (modo de alta velocidade, 3.4 Mbit/s), mestre I2C (modo rápido, 400 kbit/s)
	SCP03 (criptografia de barramento e injeção de credencial criptografada no applet e nível de plataforma)
TI ADS7959SRGET	12 bits, 1 MSPS, 8 canais, terminação única, Micro Power, SAR ADC
	Duas faixas de entrada unipolares selecionáveis ​​por SW: 0 a VREF e 0 a 2 x VREF
	Modos Automático e Manual para Seleção de Canais
	Dois níveis de alarme programáveis ​​por canal
	Corrente de desligamento (1 µA)
	Largura de banda de entrada (47 MHz a 3 dB)
NXP®PCF8563BS	Relógio em tempo real de baixa potência
	Fornece bandeira do século, ano, mês, dia, dia da semana, horas, minutos e segundos
	Baixa corrente de backup; típico 250 nA em VDD = 3.0 V e Tamb = 25°C

Componente	Detalhes
ROHM BD71847AMWV PMIC programável	Vol dinâmicotage dimensionamento
	3.3V/2Avoltage saída para placa transportadora
Faixa de temperatura	-40°C a +85°C	É responsabilidade exclusiva do usuário testar a operação da placa em toda a faixa de temperatura
Informações de segurança	Classe A

Aplicação Exampos

O Arduino® Portenta X8 foi projetado para aplicativos de computação embarcada de alto desempenho em mente, com base no processador quad core NXP® i.MX 8M Mini. O fator de forma Portenta permite o uso de uma ampla gama de escudos para expandir sua funcionalidade.

• Linux embarcado: Inicie a implantação da Indústria 4.0 com pacotes de suporte para placas Linux rodando no Arduino® Portenta X8 repleto de recursos e com baixo consumo de energia. Faça uso do conjunto de ferramentas GNU para desenvolver suas soluções livres de dependência tecnológica.
• Rede de alto desempenho: O Arduino® Portenta X8 inclui conectividade Wi-Fi® e Bluetooth® para interagir com uma ampla gama de dispositivos e redes externas, proporcionando alta flexibilidade. Além disso, a interface Gigabit Ethernet oferece alta velocidade e baixa latência para as aplicações mais exigentes.
• Desenvolvimento embarcado modular de alta velocidade: O Arduino® Portenta X8 é uma excelente unidade para desenvolver uma ampla gama de soluções personalizadas. O conector de alta densidade fornece acesso a muitas funções, incluindo conectividade PCIe, CAN, SAI e MIPI. Alternativamente, use o ecossistema Arduino de placas projetadas profissionalmente como referência para seus próprios projetos. Os contêineres de software de baixo código permitem uma implantação rápida.

Acessórios

• Hub USB-C
• Adaptador USB-C para HDMI

Produtos relacionados

• Placa de interrupção Arduino® Portenta (ASX00031)

Condições operacionais recomendadas

Símbolo	Descrição	Mínimo	Tipo	Máx.	Unidade
Número de chassi	Vol de entradatage do bloco 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 para a aplicação do usuário		3.1		V
I3V3	Corrente de saída de 3.3 V disponível para aplicação do usuário	–	–	1000	mA
VIH	Insira o volume de alto níveltage	2.31	–	3.3	V
VIL	Volume de baixo nível de entradatage	0	–	0.99	V
IOH máx.	Corrente em VDD-0.4 V, saída ajustada alta			8	mA
LIO Máx.	Corrente em VSS+0.4 V, saída ajustada baixa			8	mA
VOH	Saída alta voltage, 8mA	2.7	–	3.3	V
VOL	Saída de baixo voltage, 8mA	0	–	0.4	V

Consumo de energia

Símbolo	Descrição	Mínimo	Tipo	Máx.	Unidade
PBL	Consumo de energia com loop ocupado		2350		mW
PLP	Consumo de energia no modo de baixo consumo		200		mW
Campanha de pico máx.	Consumo Máximo de Energia		4000		mW

Recomenda-se usar uma porta USB 3.0 ao conectar ao Portenta X8, que pode fornecer a energia necessária. O dimensionamento dinâmico do Portenta X8 pode alterar o consumo de corrente, levando a picos de corrente durante a inicialização. O consumo médio de energia é fornecido na tabela acima para vários cenários de referência.

Diagrama de bloco

Topologia da placa

Frente View

Ref.	Descrição	Ref.	Descrição
U1	BD71847AMWV i.MX 8M Mini PMIC	U2	MIMX8MM6CVTKZAA i.MX 8M Mini Quad IC
U4	NCP383LMUAJAATXG Interruptor de alimentação limitador de corrente	U6	ANX7625 MIPI-DSI/DPI para USB Type-C™ Bridge IC
U7	IC abaixador MP28210	U9	IC combinado LBEE5KL1DX-883 WLAN + Bluetooth®
U12	IC de proteção EMI bidirecional PCMF2USB3B/CZ	U16, U21, U22, U23	FXL4TD245UMX Vol Bidirecional de 4 bitstagTradutor de nível eletrônico IC
U17	DSC6151HI2B 25MHz MEMS oscilador	U18	DSC6151HI2B 27MHz MEMS oscilador
U19	DRAM NT6AN512T32AV 2GB LP-DDR4	IC1, IC2, IC3, IC4	SN74LVC1G125DCKR CI de buffer de 3 estados de 1.65 V a 5.5 V
PB1	Botão de reinicialização PTS820J25KSMTRLFS	Dl1	KPHHS-1005SURCK Ligar LED SMD
DL2	SMLP34RGB2W3 RGB Ânodo Comum LED SMD	Y1	CX3225GB24000P0HPQCC 24MHz cristal
Y3	DSC2311KI2-R0012 Oscilador MEMS de Saída Dupla	J3	Conector USB tipo C CX90B1-24P
J4	U.FL-R-SMT-1(60) Conector UFL

Voltar View

Ref.	Descrição	Ref.	Descrição
U3	Diodo Ideal LM66100DCKR	U5	IC flash eMMC de 016 GB FEMDRW16G
U8	Transceptor IC Gigabit Ethernet KSZ9031RNXIA	U10	Fornecimento duplo FXMA2102L8X, volume de 2 bitstage Tradutor IC
U11	Elemento seguro de IoT SE050C2HQ1/Z01SDZ	Sub12, Sub13, Sub14	IC de proteção EMI bidirecional PCMF2USB3B/CZ
U15	NX18P3001UKZ Interruptor de força bidirecional IC	U20	STM32H747AII6 IC duplo ARM® Cortex® M7/M4
Y2	SIT1532AI-J4-DCC-32.768E 32.768KHz MEMS Oscilador IC	J1,J2	Conectores de alta densidade
Q1	2N7002T-7-F Canal N 60V 115mA MOSFET

Processador

O Arduino Portenta X8 faz uso de duas unidades de processamento físico baseadas em ARM®.

Microprocessador NXP® i.MX 8M Mini Quad Core
O MIMX8MM6CVTKZAA iMX8M (U2) apresenta um ARM® Cortex® A53 quad core rodando a até 1.8 GHz para aplicações de alto desempenho ao lado de um ARM® Cortex® M4 rodando a até 400 MHz. O ARM® Cortex® A53 é capaz de executar um sistema operacional Linux ou Android completo por meio de Board Support Packages (BSP) de maneira multithread. Isso pode ser expandido através do uso de contêineres de software especializados por meio de atualizações OTA. O ARM® Cortex® M4 possui menor consumo de energia, permitindo um gerenciamento eficaz do sono, bem como desempenho ideal em aplicações em tempo real e está reservado para uso futuro. Ambos os processadores podem compartilhar todos os periféricos e recursos disponíveis no i.MX 8M Mini, incluindo PCIe, memória on-chip, GPIO, GPU e áudio.

Microprocessador STM32 Dual Core
O X8 inclui um H7 integrado na forma de um IC STM32H747AII6 (U20) com ARM® Cortex® M7 dual core e ARM® Cortex® M4. Este IC é usado como expansor de E/S para o NXP® i.MX 8M Mini (U2). Os periféricos são controlados automaticamente através do núcleo M7. Além disso, o núcleo M4 está disponível para controle em tempo real de motores e outras máquinas de tempo crítico em nível básico. O núcleo M7 atua como mediador entre os periféricos e o i.MX 8M Mini e executa um firmware proprietário inacessível ao usuário. O STM32H7 não está exposto à rede e deve ser programado através do i.MX 8M Mini (U2).

Conectividade Wi-Fi®/Bluetooth®

O módulo sem fio Murata® LBEE5KL1DX-883 (U9) fornece simultaneamente conectividade Wi-Fi® e Bluetooth® em um pacote ultrapequeno baseado no Cypress CYW4343W. A interface Wi-Fi® IEEE802.11b/g/n pode ser operada como um ponto de acesso (AP), estação (STA) ou como um AP/STA simultâneo de modo duplo e suporta uma taxa de transferência máxima de 65 Mbps. A interface Bluetooth® suporta Bluetooth® Classic e Bluetooth® Low Energy. Um interruptor de circuito de antena integrado permite que uma única antena externa (J4 ou ANT1) seja compartilhada entre Wi-Fi® e Bluetooth®. O módulo U9 faz interface com o i.MX 8M Mini (U2) por meio de uma interface SDIO e UART de 4 bits. Com base na pilha de software do módulo sem fio no sistema operacional Linux integrado, Bluetooth® 5.1 é compatível com Wi-Fi® em conformidade com o padrão IEEE802.11b/g/n.

Memórias a Bordo
O Arduino® Portenta X8 inclui dois módulos de memória integrados. Um módulo NT6AN512T32AV 2GB LP-DDR4 DRAM (U19) e 16GB Forsee eMMC Flash (FEMDRW016G) (U5) estão acessíveis ao i.MX 8M Mini (U2).

Capacidades de criptografia
O Arduino® Portenta X8 permite capacidade de segurança de ponta à nuvem de nível IC por meio do chip NXP® SE050C2 Crypto (U11). Isso fornece certificação de segurança Common Criteria EAL 6+ até o nível do sistema operacional, bem como suporte ao algoritmo criptográfico RSA/ECC e armazenamento de credenciais. Ele interage com o NXP® i.MX 8M Mini via I2C.

Ethernet Gigabit
O NXP® i.MX 8M Mini Quad inclui um controlador Ethernet 10/100/1000 com suporte para Energy Efficient Ethernet (EEE), Ethernet AVB e IEEE 1588. Um conector físico externo é necessário para completar a interface. Isso pode ser acessado através de um conector de alta densidade com um componente externo, como a placa Arduino® Portenta Breakout.

Conector USB-C
O conector USB-C oferece múltiplas opções de conectividade em uma única interface física:

• Forneça fonte de alimentação à placa nos modos DFP e DRP
• Fonte de alimentação para periféricos externos quando a placa é alimentada por VIN
• Expor interface de dispositivo/host USB de alta velocidade (480 Mbps) ou velocidade máxima (12 Mbps)
• Interface de saída Expose Displayport A interface Displayport pode ser usada em conjunto com USB e pode ser usada com um adaptador de cabo simples quando a placa é alimentada via VIN ou com dongles capazes de fornecer energia à placa enquanto emite Displayport e USB simultaneamente. Esses dongles geralmente fornecem uma porta Ethernet sobre USB, um hub USB de 2 portas e uma porta USB-C que pode ser usada para fornecer energia ao sistema.

Relógio em tempo real
O relógio em tempo real permite manter a hora do dia com um consumo de energia muito baixo.

Árvore de poder

Operação do Conselho

• Primeiros passos – IDE
  Se você deseja programar seu Arduino® Portenta X8 enquanto estiver off-line, você precisa instalar o Arduino® Desktop IDE [1]. Para conectar o controle Arduino® Edge ao seu computador, você precisará de um cabo USB Tipo-c. Isto também fornece energia à placa, conforme indicado pelo LED.
• Primeiros passos – Arduino Web Editor
  Todas as placas Arduino®, incluindo esta, funcionam imediatamente no Arduino® Web Editor [2], apenas instalando um simples plugin. O Arduino® Web O Editor está hospedado online, portanto, estará sempre atualizado com os recursos mais recentes e suporte para todas as placas. Siga [3] para começar a codificar no navegador e carregar seus esboços em seu quadro.
• Introdução – Arduino IoT Cloud
  Todos os produtos habilitados para Arduino® IoT são suportados no Arduino® IoT Cloud, que permite registrar, representar graficamente e analisar dados de sensores, acionar eventos e automatizar sua casa ou empresa.
• Sampos esboços
  SampOs esboços para o Arduino® Portenta X8 podem ser encontrados no “Examples” no Arduino® IDE ou na seção “Documentação” do Arduino Pro weblocal [4]
• Recursos on-line
  Agora que você aprendeu o básico sobre o que pode fazer com a placa, você pode explorar as infinitas possibilidades que ela oferece, verificando projetos interessantes no ProjectHub [5], no Arduino® Library Reference [6] e na loja online [7] onde você poderá complementar sua placa com sensores, atuadores e muito mais.
• Recuperação da placa
  Todas as placas Arduino possuem um bootloader integrado que permite flashear a placa via USB. Caso um sketch bloqueie o processador e a placa não seja mais acessível via USB, é possível entrar no modo bootloader tocando duas vezes no botão de reset logo após a inicialização.

Informações Mecânicas

Pinagem

Furos de montagem e contorno da placa

Certificações

Certificação	Detalhes
CE (UE)	EN 301489-1 EN 301489-1 EN 300328 EN 62368-1 EN 62311
REEE (UE)	Sim
RoHS (UE)	2011/65/(UE) 2015/863/(UE)
REACH (UE)	Sim
UKCA (Reino Unido)	Sim
RCM (RCM)	Sim
FCC (EUA)	EU IA. Rádio: Parte 15.247 MPE: Parte 2.1091
RCM (UA)	Sim

Declaração de Conformidade CE DoC (UE)

Declaramos sob nossa exclusiva responsabilidade que os produtos acima estão em conformidade com os requisitos essenciais das seguintes Diretivas da UE e, portanto, se qualificam para livre circulação nos mercados que compreendem a União Europeia (UE) e o Espaço Econômico Europeu (EEE).

Declaração de conformidade com RoHS da UE e REACH 21101/19/2021
As placas Arduino estão em conformidade com a Diretiva RoHS 2 2011/65/EU do Parlamento Europeu e a Diretiva RoHS 3 2015/863/EU do Conselho de 4 de junho de 2015 sobre a restrição do uso de certas substâncias perigosas em equipamentos elétricos e eletrônicos.

Substância	Limite Máximo (ppm)
Chumbo (Pb)	1000
Cádmio (Cd)	100
Mercúrio (Hg)	1000
Cromo Hexavalente (Cr6+)	1000
Bifenilos Polibromados (PBB)	1000
Éteres difenílicos polibromados (PBDE)	1000
Bis(2-Etilhexil}ftalato (DEHP)	1000
Benzil butil ftalato (BBP)	1000
Dibutil ftalato (DBP)	1000
Diisobutil ftalato (DIBP)	1000

Isenções: Nenhuma isenção é reivindicada.
As placas Arduino são totalmente compatíveis com os requisitos relacionados do Regulamento da União Européia (EC) 1907/2006 relativo ao Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos (REACH). Declaramos nenhum dos SVHCs (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), a Lista Candidata de Substâncias de Muito Alta Preocupação para autorização atualmente divulgada pela ECHA, está presente em todos os produtos (e também na embalagem) em quantidades totalizando uma concentração igual ou superior a 0.1%. Até onde sabemos, também declaramos que nossos produtos não contêm nenhuma das substâncias listadas na “Lista de Autorização” (Anexo XIV dos regulamentos REACH) e Substâncias de Alta Preocupação (SVHC) em quantidades significativas conforme especificado pelo Anexo XVII da lista de candidatos publicada pela ECHA (European Chemical Agency) 1907/2006/EC.

Declaração de Minerais de Conflito
Como fornecedor global de componentes eletrônicos e elétricos, a Arduino está ciente de nossas obrigações com relação às leis e regulamentos relativos aos Minerais de Conflito, especificamente a Lei de Reforma e Proteção ao Consumidor Dodd-Frank Wall Street, Seção 1502. O Arduino não fornece ou processa diretamente o conflito minerais como estanho, tântalo, tungstênio ou ouro. Minerais de conflito estão contidos em nossos produtos na forma de solda ou como componente em ligas metálicas. Como parte de nossa devida diligência razoável, a Arduino entrou em contato com fornecedores de componentes em nossa cadeia de suprimentos para verificar sua conformidade contínua com os regulamentos. Com base nas informações recebidas até agora, declaramos que nossos produtos contêm Minerais de Conflito provenientes de áreas livres de conflito.

Aviso da FCC

Quaisquer alterações ou modificações não expressamente aprovadas pela parte responsável pela conformidade podem anular a autoridade do usuário para operar o equipamento.
Este dispositivo está em conformidade com a parte 15 das Regras da FCC. A operação está sujeita às duas condições a seguir:

1. Este dispositivo não pode causar interferência prejudicial
2. este dispositivo deve aceitar qualquer interferência recebida, incluindo interferência que possa causar operação indesejada.

Declaração de exposição à radiação RF da FCC:

1. Este transmissor não deve ser colocado ou operado em conjunto com nenhuma outra antena ou transmissor.
2. Este equipamento está em conformidade com os limites de exposição à radiação RF estabelecidos para um ambiente não controlado.
3. Este equipamento deve ser instalado e operado com uma distância mínima de 20 cm entre o radiador e seu corpo.

Os manuais do usuário para aparelhos de rádio isentos de licença deverão conter o aviso a seguir ou equivalente em um local visível no manual do usuário ou, alternativamente, no dispositivo ou em ambos. Este dispositivo está em conformidade com os padrões RSS isentos de licença da Industry Canada. A operação está sujeita às duas condições a seguir:

1. este dispositivo não pode causar interferência
2. este dispositivo deve aceitar qualquer interferência, incluindo interferência que possa causar operação indesejada do dispositivo.

Aviso IC SAR:
Português Este equipamento deve ser instalado e operado com uma distância mínima de 20 cm entre o radiador e seu corpo.

Importante: A temperatura de operação do EUT não pode exceder 85℃ e não deve ser inferior a -40℃.
Por meio deste, Arduino Srl declara que este produto está em conformidade com os requisitos essenciais e outras disposições relevantes da Diretiva 201453/UE. Este produto pode ser usado em todos os estados membros da UE.

Bandas de frequência	Potência máxima de saída (ERP)
2.4 GHz, 40 canais	+6dBm

Informações da empresa

Nome da empresa	Arduino SRL
Endereço da empresa	Via Andrea Appiani 25, 20900, MONZA MB, Itália

Documentação de Referência

Ref	Link
Arduino IDE (área de trabalho)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (nuvem)	https://create.arduino.cc/editor
Primeiros passos do Cloud IDE	https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino-  web-editor-4b3e4a
Arduino Pro Website	https://www.arduino.cc/pro
Projeto Hub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Referência da biblioteca	https://github.com/arduino-libraries/
Loja online	https://store.arduino.cc/

Registro de alterações

Data	Mudanças
24/03/2022	Liberar

Documentos / Recursos

Módulo eletrônico central ARDUINO ABX00049 [pdf] Manual do Usuário Módulo Eletrônico Central ABX00049, ABX00049, Módulo Eletrônico Central, Módulo Eletrônico, Módulo

Referências

• Manual do usuário