Robuste COMs für alle

Offener Standard für aufsteckbare Module

MSC hat die im eigenen Hause entwickelte EXM32-Spezifikation für kompakte Embedded-Module allen Interessenten geöffnet. Die Module für 32-Bit-Prozessoren lassen sich dank robuster und kostengünstiger Steckverbindertechnik einfach mit dem Baseboard verbinden und eignen sich für raue Umgebungen und industrielleTemperaturbereiche.

Erklärtes Ziel von MSC ist es, den EXM32-Standard einem breiteren Anwender- und Herstellerkreis zugänglich zu machen. Zu diesem Zweck wurde eine EXM32-Benutzer- und Herstellervereinigung ins Leben gerufen. Um den Einstieg zu erleichtern, wurden unter www. EXM32.org alle wichtigen Informationen, die zur Entwicklung neuer Produkte benötigt werden, zusammengefasst. Für Mitglieder des Konsortiums sind auf der Website die „EXM32 CPU Module and Design Specification“ und der „EXM32 Baseboard Design Guide“ zu finden. Auch die Schaltpläne eines Baseboards werden dort hinterlegt.

Die Mitgliedschaft ist kostenlos und Interessenten können sich über die genannte Webseite anmelden. Ergänzend wird eine Präsentation angeboten, die einen raschen Überblick vermittelt und ein Link zu den bereits von MSC angebotenen CPU- und Interface-Modulen bietet. Zu dem vor Kurzem gegründeten Konsortium zählten bei Redaktionsschluss neben MSC die Unternehmen Displaign Elektronik & Design, MicroDoc, Synergetik Gesellschaft für Industriesensorik und TRS-STAR.

Die EXM32-Module im Format 65 mm × 90 mm sind für anspruchsvolle Umgebungsbedingunen konzipiert. Um den Anforderungen in der Industrie oder in Fahrzeugen zu genügen, sind die Baugruppen für den erweiterten Temperaturbereich von –40 bis 85 °C spezifiziert. Darüber hinaus weist die EXM32-Plattform eine hohe Stoß- und Vibrationsfestigkeit auf und erfüllt die Automotive- Spezifikation DIN EN 60068 (Environmental Conditions for Electrical and Electronic Equipment for Road Vehicles).

Ein besonderes Merkmal des EXM32- Standards ist die Steckverbindertechnik, mit der sich die Module auf dem Trägerboard befestigen lassen (Bild 1). Die robuste und erschütterungsfreie High-Density- Verbindung genügt den Anforderungen an Qualität, Sicherheit und Haltbarkeit. Der von MSC entwickelte einteilige Board-to-Board-Verbinder besteht aus in elastischen Kunststoff eingegossenen parallelen und voneinander isolierten Metalldrähten, die an den beiden Kontaktflächen geringfügig aus dem umgebenden harten Kunststoffkörper herausragen.

Durch stabile Schraubverbindungen werden die vergoldeten Kontaktpads der zu verbindenden Boards gegen diese Drahtreihen gepresst.Diese bohren sich in die vergoldeten Kontaktzonen und schaffen dadurch einen sicheren Kontakt, der hermetisch von Umgebungseinwirkungen abgeschlossen ist und auch nicht durch oberflächliche Verschmutzung oder eine nachträglich aufgebrachte Lackierung gestört wird.

 Da diese „Stecker“ kein Gegenstück benötigen und auch nicht gelötet werden, schlagen sie auch kostenmäßig nur dann zu Buche, wenn sie wirklich eingesetzt werden. Auf den Modulen selber befinden sich nur Kontaktpads, die praktisch keine Kosten verursachen. Darüber hinaus befinden sich auch auf der Oberseite der EXM32-Boards weitere vergoldete Pads für Elastomer-Kontaktstreifen, um dort bei Bedarf zusätzliche Module, z.B. zur Erweiterung der I/O-Funktionalität, stapeln zu können. MSC hat bereits eine Reihe von Prozessor- und Interface-Modulen entsprechend der EXM32-Spezifikation entwickelt.

Das CPU-Modul EXM32-AU1250 bietet eine hohe Rechenleistung, Multimedia-Eigenschaften, niedrigen Stromverbrauch und basiert auf der RISC-CPU Alchemy Au1250 von RMI und ist in zwei Versionen mit unterschiedlicher Taktfrequenz erhältlich. Aufgrund des geringen Leistungsverbrauches von 2,5 W kommt das Board ohne aktive Kühlmaßnahmen aus. Zielmärkte des Moduls sind Multimedia-Anwendungen in tragbaren Videospielern, Großflächen-Infosysteme und Anzeigesysteme aller Art für die Bereiche Industrie, Automotive und Medizin.

Für Anwendungen bei denen es mehr auf Rechenleistung und Fließkomma-Berechnungen als auf Multimedia-Eigenschaften ankommt, bietet sich das Modul EXM-SH7760 an, das auf der RISC-CPU SH7760 von Renesas basiert. Neben 64 MByte SDRAM und bis zu 32 MByte Flash integriert die Baugruppe Peripherie wie USB Client/Host, serielle Schnittstellen, CAN, FireWire IEEE 1394a und Audio. Als Betriebssysteme werden üblicherweise Linux oder Windows CE eingesetzt. Mit dem Navigations- und Kommunikationsmodul EXM-NAVCOM lassen sich die CPU-Module um Quad-Band EGSM- und GPRS- sowie um GPS-Funktionen erweitern (Bild 2).

Optional wird auch UMTS/ HSDPA/EDGE unterstützt. Der auf der Baugruppe integrierte 16-kanalige GPSEmpfänger erfasst in Kombination mit einer geeigneten GPS/GSM-Dual-Antenne die aktuelle Position mit einer Genauigkeit von 2,5 m (CEP). Mit dem NAVCOM sind ohne großen Aufwand Navigations-, Telematik- und Flotten-Management-Systeme realisierbar. Für Evaluierung, Softwareentwicklung oder als Referenz für eigene Moduldesigns stehen bereits verschiedene Baseboards und Starterkits von MSC zur Verfügung.

(hh)