使用单板电脑进行嵌入式产品开发

2015年5月22日星期五

SBC费用、性能、PCB 设计、内存、上市时间、技术支持、外壳、I/O 配置、尺寸、采购、灵活性、扩展性、元件停产、合规、认证。这是一长串清单。当在开发嵌入式产品的时候,你会遇到以上大量的问题。现成的嵌入式平台,例如单板电脑(Single Board Computers),至少能够减少你一半的顾虑。

正如你所了解的,现成的单板电脑是一种在一块 PCB 板上集成SoC、存储和 I/O (USB,UART 等接口)以及相应的设备驱动、操作系统和 BSP 的面向应用的嵌入式平台。因此,你的产品开发会变得相当简单。只需要编写你的应用程序,将电路板放入一个漂亮的盒子,那么你的产品基本上可以准备进入市场了。十分的简单!单板电脑极大地缩减了上市时间以及开发成本。

在我的 前一篇博文中, 我已经提到,单板电脑为 OEM 所面对的部分顾虑提供了部分的解决方案。单板架构缺少灵活性和扩展性。单板电脑是那些不会在未来进一步演进的产品的理想选择。例如公园的喷泉控制器系统,在未来处理能力方面不会有增强的需求。那么单板电脑这种场合下就可以使用。然而,要求苛刻的应用,如医疗、自动化、机器人和航空等设备,会根据消费者需求和技术进步,在未来发生改良。这种情况下,就会遇到单板电脑带来的挑战。

单板电脑具有标准的 I/O 和固定的尺寸。你可能很难找到一个在价格、接口、尺寸、处理能力和存储方面都符合你需求的单板电脑。因此,你需要做一些取舍,选择一个满足你大部分需求的单板电脑。由于其 I/O 配置是固定的,在开发空间有限的产品时会遇到困难。所以,单板电脑限制了你的灵活性。

并且,单板电脑还限制了你平台扩展性。根据摩尔定律,我们可以预见到,半导体器件将会变得更加经济、小巧、强大以及节能。而然,当 CPU 和I/O 设备集成在一块 PCB 板上面时,根据最新的技术和是市场期望升级你的平台,这几乎是不可能的。唯一的方法是,采纳新的使用最新半导体元件的单板电脑。这会推高你的研发成本和时间。因此,为了采用最新的技术,将会给你带来巨大的切换成本。

在本篇以及 前一篇博文中,我已经尝试阐述了无论是全定制化平台(基于芯片的开发)还是完全开箱即用的平台(单板电脑)都只是嵌入式平台开发的部分理想平台。那么,我们就需要既是可定制化又是完全开箱即用的东西。

我想你肯定了解模块化的概念,它在各个领域都有应用,例如软件、物流、包装等。尽管在不同的领域中,有着不同的解释。简单来讲,模块化是指一个大的系统,可以通过众多标准化的较小的子系统或者单元组合而成。这可以为降低研发时间和成本以及增加扩展性、便捷性和定制化方面带了巨大的优势。

我将会在下一篇博文中解释,在嵌入式设计中模块化的概念。韬睿的产品将模块化带到嵌入式开发中。在加速产品上市和降低研发成本方面将受益匪浅。

#SBC
Author Prakash Mohapatra, Product Manager, Toradex

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