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ESM8400系列工控主板

基于iMX8MP的高性能工控主板,Linux-6.6.x和Win10 IoT雙平臺(tái)可選。Linux支持基于GPU/NPU的AI邊沿計(jì)算、Win10可兼容傳統(tǒng)x86/PC應(yīng)用程序的運(yùn)行。
產(chǎn)品型號(hào)   
ESM8400  

ESM8400工控主板 —— ARM工控PC的核心平臺(tái)

NXP iMX8MP多核處理器,Windows 10 IoT、Linux / Ubuntu雙平臺(tái)可選。4路網(wǎng)口配置,保持英創(chuàng)工控主板的硬件兼容特性。

面向工控PC、視頻處理、HMI智能終端等多種應(yīng)用領(lǐng)域



8400主板說明寬.png

主板硬件技術(shù)指標(biāo)

核心單元顯示單元

● NXP i.MX8M Plus異構(gòu)多核處理器,包含:

    ○  Quad Cortex-A53 MPCore,主頻1.6GHz,支持MPE, FPU,支持Arm v8-A指令集

    ○  Cortex-M7 core,主頻800MHz,面向?qū)崟r(shí)應(yīng)用

    ○  GPU,支持OpenGL ES 1.1, 2.0, 3.0,OpenCL 1.2, Vulkan

    ○  VPU,支持1080p60 HEVC/H.265, AVC/H.264編解碼

    ○  NPU,高達(dá)2.3 TOP/s 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能

● 2GB DDR4系統(tǒng)內(nèi)存,16GB eMMC 5.1高速存儲(chǔ)器(4GB DDR4 + 32GB eMMC可選)

● 獨(dú)立硬件實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC),掉電時(shí)間保護(hù)

● HDMI 2.0a接口,支持1920 x 1080p60、3840 x 2160p30等分辨率,支持音頻輸出

● LVDS接口,支持單/雙通道LVDS顯示,最大支持1920 x 1200p60分辨率

● MIPI DSI接口,最高支持WQHD(2560 x 1440)顯示

● 支持LVDS + LVDS、LVDS + HDMI等多種雙屏組合顯示

● 直接驅(qū)動(dòng)4線制電阻觸摸屏,支持I2C電容觸摸屏

通訊接口配置通用數(shù)字 IO

● 4路以太網(wǎng)接口:2路千兆以太網(wǎng)接口(集成PHY接口芯片) + 2路百兆以太網(wǎng)接口(可選)

● 2路CAN總線接口,支持CAN2.0B和CAN FD,與GPIO復(fù)用管腳

● 6路標(biāo)準(zhǔn)UART接口:5路應(yīng)用串口(最高波特率4Mbsp) + Linux控制臺(tái)串口(115200bps)

● 1路I2C接口,主控模式,工作時(shí)鐘100KHz,400KHz

● 1路SPI接口,主控全雙工模式,最高時(shí)鐘50MHz

● 32 位通用 GPIO0 – GPIO31,各位方向獨(dú)立可控

● 部分 GPIO 與系統(tǒng)其他工控接口復(fù)用管腳

● GPIO 信號(hào)作為輸入時(shí),支持電平邊沿中斷觸發(fā)功能

● 上電/復(fù)位后,GPIO缺省模式為數(shù)字輸入

其他特性電源及模塊機(jī)械參數(shù)

● 3路USB 2.0主口,支持USB高速(HS, 480Mbps),兼容低速,全速

● PCI Express 3.0 x1接口可選

● 硬件看門狗(WDT),防止系統(tǒng)死鎖

● SD 卡接口(SD 卡接口與 GPIO 復(fù)用管腳)

● 供電電壓:+5V ± 5%

● 工作溫度:工業(yè)級(jí)-40℃至 80℃

● ESMARC 架構(gòu),主板外形尺寸:74mm×54mm

● 2 個(gè) 66 芯堅(jiān)固 IDC 三排排母(2mm 間距)對(duì)稱分布于模塊的兩側(cè)

支持Linux / Win10 IoT雙平臺(tái)應(yīng)用程序開發(fā)編程

Win10 IoT平臺(tái)的應(yīng)用程序在Visual Studio 2019環(huán)境開發(fā),Linux平臺(tái)則支持多種開發(fā)工具和編程語言

Windows for IoT說明

什么是Windows for IoT

      Windows for IoT 是 Windows 系列的成員,為物聯(lián)網(wǎng)提供企業(yè)級(jí)功能、安全性和可管理性。 它使用 Windows 的嵌入式體驗(yàn)、生態(tài)系統(tǒng)和云連接,使組織能夠創(chuàng)建具有安全設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng),這些設(shè)備可以快速預(yù)配、輕松管理并無縫連接到整個(gè)云策略。

     (Windows for IoT 之前稱為 Windows Embedded,它是 Microsoft 專為在嵌入式系統(tǒng)中使用而設(shè)計(jì)的一系列操作系統(tǒng)。)

Windows for IoT 版本

      Windows IoT目前有Windows 10 和Windows 11兩個(gè)版本,核心板所使用的Windows 10 IoT又可分為。

● Windows 10 IoT Enterprise

      即Windows 10 IoT 企業(yè)版,是完整版本的 Windows 10,是 Windows 10 企業(yè)版的二進(jìn)制等效文件,因此可以使用類似的開發(fā)和管理工具,就像在客戶端電腦和筆記本電腦上使用一樣。

● Windows 10 IoT Core

      即Windows 10 IoT 核心版,是針對(duì)帶顯示屏或不帶顯示屏的小型設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化的一個(gè) Windows 10 版本,可以在 ARM 和 x86/x64 設(shè)備上運(yùn)行,為Windows IoT的早期版本。

Windows IoT 企業(yè)版 LTSC

      即Windows IoT 企業(yè)版長期支持服務(wù),每個(gè) Windows IoT 企業(yè)版 LTSC 版本的支持為 10 年,并且特性和功能在該 10 年的生命周期內(nèi)不會(huì)更改。對(duì)于運(yùn)行 Windows IoT Enterprise LTSC 的設(shè)備,Microsoft 不會(huì)通過Windows 更新發(fā)布功能更新。

ESM8400系統(tǒng)

      ESM8400工控主板可預(yù)裝Windows 10 IoT Enterprise企業(yè)版,含LTSC長期支持服務(wù),構(gòu)成ARM工控PC平臺(tái)。ARM工控PC平臺(tái),支持傳統(tǒng)的x86(32位)應(yīng)用程序直接運(yùn)行。客戶可按傳統(tǒng)PC平臺(tái)相同模式開發(fā)或移植應(yīng)用程序,以充分發(fā)揮64位多核ARM CPU的性能,開發(fā)環(huán)境為Visual Studio 2019,編程語言可選用C/C++或C#。

主板原理框圖

原理圖.png


主板安裝示意圖

ESM8400系列工控主板通過板側(cè)兩個(gè)堅(jiān)固的三排針直接安裝在英創(chuàng)開發(fā)評(píng)估底板或者用戶應(yīng)用底板上,此外主板上還配有四個(gè)安裝定位孔,用于螺柱固定

主板安裝示意圖

開發(fā)套件介紹

英創(chuàng)工控主板開發(fā)評(píng)估套件主要用于產(chǎn)品開發(fā)階段的功能測試和開發(fā)評(píng)估,開發(fā)套件所包括的物品清單見下表。新客戶和需要更換英創(chuàng)主板型號(hào)的客戶,建議先采購開發(fā)評(píng)估套件進(jìn)行評(píng)估試用

工控主板
英創(chuàng)核心工控主板產(chǎn)品,通過兩側(cè)的堅(jiān)固插針,插在評(píng)估底板上。所有信號(hào)均通過兩個(gè)雙排針引導(dǎo)評(píng)估底板上。主板支持多種分辨率的LCD,可根據(jù)需要選購。(開發(fā)評(píng)估套件不包含LCD)。
開發(fā)評(píng)估底板
物理上承載工控主板,并引出所有對(duì)外接口至標(biāo)準(zhǔn)接插件。此外,擴(kuò)展了帶光電隔離功能的RS485驅(qū)動(dòng)電路單元,便于用戶評(píng)估。評(píng)估底板上帶有一枚250mAH紐扣電池。底板背面的4個(gè)防靜電橡膠座,保證套件能安全穩(wěn)固的放置。資料光盤中有評(píng)估底板完整的設(shè)計(jì)資料,供用戶設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用底板時(shí)參考。
開發(fā)資料光盤
提供了用于開發(fā)英創(chuàng)工控主板的完整軟硬件資料、技術(shù)手冊(cè)以及常用工具軟件。對(duì)初次涉及嵌入式開發(fā)的新手,可利用光盤中的梯次入門程序,快速掌握基本的開發(fā)方法;光盤中大量的C#和C/C++的應(yīng)用范例程序,對(duì)大多數(shù)開發(fā)者均有借鑒意義。硬件方面,評(píng)估底板及配套模塊的原理圖及PCB圖,可方便移植到客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。
連接線及其他配件
開發(fā)評(píng)估套件包括了標(biāo)準(zhǔn)接口的連接線,它們是:(1)RS232串口交叉線;(2)RJ45以太網(wǎng)口直連線;(3)USB主控口至USB OTG連接線;(4)RS485接線端子。此外還包括1條+5V電源線。

開發(fā)評(píng)估套件功能接口

英創(chuàng)ESMARC開發(fā)評(píng)估底板提供了完備的標(biāo)準(zhǔn)接口,可用于評(píng)估主板的各項(xiàng)功能,同時(shí)也可供用戶設(shè)計(jì)應(yīng)用底板時(shí)參考

8400套件說明2.png

開發(fā)評(píng)估底板機(jī)械尺寸

qevb機(jī)械尺寸.png

如何開發(fā)客戶應(yīng)用底板

開發(fā)評(píng)估完成以后,客戶有以下四種方式獲取自己的應(yīng)用底板:

  • 直接采購英創(chuàng)開發(fā)評(píng)估底板用作應(yīng)用底板

  • 使用英創(chuàng)現(xiàn)有的工控整機(jī)方案,詳見:應(yīng)用底板與工控機(jī)

  • 參考英創(chuàng)開發(fā)評(píng)估底板和配套擴(kuò)展模塊的硬件資料,設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用底板

  • 開發(fā)完成并確認(rèn)有批量訂購需求以后,向英創(chuàng)提出免費(fèi)設(shè)計(jì)專用底板的需求,協(xié)商訂制底板

工控主板訂貨號(hào)表

ESM8400主板采用了主板型號(hào)+四位訂貨號(hào)的方式來區(qū)別不同的硬件參數(shù)配置,客戶可以根據(jù)需求配置相應(yīng)的完整訂貨號(hào)


ESM8400命名

工控主板訂購信息

以下報(bào)價(jià)均為企業(yè)一般納稅人含稅價(jià),購買流程請(qǐng)參閱:產(chǎn)品購買流程

ESM8400(Linux)

訂貨號(hào)

顯示接口配置及配件說明

1+

10+

100+

ESM8400-2L20

2GB DDR,16GB EMMC,HDMI + LVDS配電容觸屏接口,串口ttyS2 LVTTL電平



¥780 / 片



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ESM8400-2L412GB DDR,16GB EMMC,HDMI + LVDS配電阻觸屏接口,串口ttyS2 RS232電平
ESM8400-2D212GB DDR,16GB EMMC,雙LVDS配電容觸屏接口,串口ttyS2 RS232電平
ESM8400-2[...]客戶可根據(jù)訂貨號(hào)表,選擇所需的顯示接口和串口電平配置。
ESM8400-4L20

4GB DDR,32GB EMMC,HDMI + LVDS配電容觸屏接口,串口ttyS2 LVTTL電平



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ESM8400-4L41
4GB DDR,32GB EMMC,HDMI + LVDS配電阻觸屏接口,串口ttyS2 RS232電平
ESM8400-4D214GB DDR,32GB EMMC,雙LVDS配電容觸屏接口,串口ttyS2 RS232電平
ESM8400-4[...]客戶可根據(jù)訂貨號(hào)表,選擇所需的顯示接口和串口電平配置。
評(píng)估底板QEVB-2與ESM8400主板配套使用的通用評(píng)估底板,支持2路USB2.0¥300 / 片

ETA308

ESMARC主板散熱模塊,4個(gè)彈簧卡扣穩(wěn)定安裝在主板上,74mm×54mm×8mm

¥22 / 片¥20 / 片¥19 / 片
ESM8400評(píng)估套件任意一款ESM8400主板 + EMARC QEVB-2 + 輔件-

ESMARC插針

焊接在客戶應(yīng)用底板上,連接ESMARC主板

¥80元 / 20套(每套包含2個(gè)三排針插座)







ESM8400(Linux)

其它選項(xiàng)



選擇文件系統(tǒng)

在硬件訂貨號(hào)后無選擇碼,表示缺省文件系統(tǒng):基于wayland協(xié)議的weston drm顯示,支持Qt程序開發(fā),GPU硬件渲染,VPU硬件編解碼。
在硬件訂貨號(hào)后加“-U”,表示選擇Ubuntu文件系統(tǒng),支持Qt程序開發(fā),支持Chromium瀏覽器,GPU硬件渲染,VPU硬件編解碼。
在硬件訂貨號(hào)后加“-D”,表示選擇Debian 11文件系統(tǒng),要求4GB系統(tǒng)內(nèi)存,支持Qt程序開發(fā),Chromium瀏覽器,GPU硬件渲染,VPU硬件編解碼。
在硬件訂貨號(hào)后加“-X”,表示選擇兼容32位主板文件系統(tǒng),X11輕量級(jí)桌面環(huán)境,不支持GPU。主要面向ESM335X/ESM6800升級(jí)或國產(chǎn)化遷移的需求。



ESM8400(Windows10 IoT 企業(yè)版)

訂貨號(hào)

顯示接口配置及配件說明

1+

10+

100+


ESM8400-4L21-W

硬件配置: 4GB DDR4 + 32GB EMMC,HDMI + LVDS口,1路RS232

軟件配置: “-W”表示預(yù)裝微軟Windows 10-IoT操作系統(tǒng)平臺(tái)

                   要求4GB內(nèi)存配置,僅支持雙千兆網(wǎng)口,不支持觸摸屏。


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Win10 IoT License微軟針對(duì)ARM平臺(tái)的Windows 10 IoT企業(yè)版的 License授權(quán)¥210

ETA308

ESMARC主板散熱模塊,4個(gè)彈簧卡扣穩(wěn)定安裝在主板上,74mm×54mm×8mm

¥22 / 片¥20 / 片¥19 / 片

ESMARC評(píng)估底板

與ESM8400-WinIoT配套使用的評(píng)估底板(V11.2),支持2路USB2.0

¥300 / 片

ESM8400評(píng)估套件ESM8400-4L21-W主板 + EMARC EVB-2(V11.2)+ 輔件-

ESMARC插針 

焊接在客戶應(yīng)用底板上,連接ESMARC主板

¥80元 / 20套(每套包含2個(gè)三排插針)