Základní elektronický modul ARDUINO ABX00049

Popis

Arduino® Portenta X8 je vysoce výkonný jednodeskový počítač navržený pro napájení nadcházející generace průmyslového internetu věcí. Tato deska kombinuje NXP® i.MX 8M Mini hostující vestavěný operační systém Linux s STM32H7 pro využití knihoven/dovedností Arduino. K dispozici jsou štítové a nosné desky pro rozšíření funkčnosti X8 nebo je lze alternativně použít jako referenční návrhy pro vývoj vlastních zákaznických řešení.

Cílové oblasti
Edge computing, průmyslový internet věcí, jednodeskový počítač, umělá inteligence

Vlastnosti

Komponent	Podrobnosti
NXP® i.MX 8M Mini Procesor	4x jádrové platformy Arm® Cortex®-A53 až 1.8 GHz na jádro	32 kB mezipaměť L1-I 32 kB mezipaměť L1-D 512 kB mezipaměť L2
	Jádro Arm® Cortex®-M4 až do 400 MHz	16 kB L1-I Cache 16 kB L2-D Cache
	3D GPU (1x shader, OpenGL® ES 2.0)
	2D GPU
	1x MIPI DSI (4-pruh) s PHY
	1080p60 VP9 Profil 0, 2 (10bitový) dekodér, dekodér HEVC/H.265, základní linie AVC/H.264, hlavní, vysoký dekodér, dekodér VP8
	Kodér 1080p60 AVC/H.264, kodér VP8
	5x SAI (12Tx + 16Rx externí I2S pruhy), 8ch PDM vstup
	1x MIPI CSI (4-pruh) s PHY
	2x USB 2.0 OTG řadiče s integrovaným PHY
	1x PCIe 2.0 (1-lane) s L1 low power substates
	1x Gigabit Ethernet (MAC) s AVB a IEEE 1588, energeticky účinný Ethernet (EEE) pro nízkou spotřebu
	4x UART (5 Mb/s)
	4x I2C
	3x SPI
	4x PWM
STM32H747XI Mikrokontrolér	Jádro Arm® Cortex®-M7 na frekvenci až 480 MHz s dvojitou přesností FPU	16K dat + 16K instrukční L1 cache
	1x Arm® 32bitové jádro Cortex®-M4 s frekvencí až 240 MHz s FPU, adaptivním akcelerátorem v reálném čase (ART Accelerator™)
	Paměť	2 MB paměti Flash s podporou čtení a zápisu 1 MB RAM
Integrovaná paměť	NT6AN512T32AV	2GB Low Power DDR4 DRAM
	FEMDRW016G	16GB Foresee® eMMC Flash modul
USB-C	Vysokorychlostní USB
	Výstup DisplayPort
	Provoz hostitele a zařízení
	Podpora dodávky energie

Komponent	Podrobnosti
Vysoký Konektory hustoty	1 pruh PCI Express
	1x 10/100/1000 Ethernet rozhraní s PHY
	2x USB HS
	4x UART (2 s řízením průtoku)
	3x I2C
	1x SDCard rozhraní
	2x SPI (1 sdílený s UART)
	1x I2S
	1x vstup PDM
	4 pruhový výstup MIPI DSI
	4 pruhový MIPI CSI vstup
	4x PWM výstupy
	7x GPIO
	8x ADC vstupy se samostatným VREF
Murata® 1DX Modul Wi-Fi®/Bluetooth®	Wi-Fi® 802.11b/g/n 65 Mb/s
	Bluetooth® 5.1 BR/EDR/LE
NXP® SE050C2 Krypto	Common Criteria EAL 6+ certifikováno až do úrovně OS
	Funkce RSA a ECC, vysoká délka klíče a křivky pro budoucnost, jako je brainpool, Edwards a Montgomery
	Šifrování a dešifrování AES a 3DES
	HMAC, CMAC, SHA-1, SHA-224/256/384/512 operace
	HKDF, MIFARE® KDF, PRF (TLS-PSK)
	Podpora hlavních funkcí TPM
	Zabezpečená uživatelská paměť flash až do 50 kB
	I2C slave (vysokorychlostní režim, 3.4 Mbit/s), I2C master (rychlý režim, 400 kbit/s)
	SCP03 (šifrování sběrnice a vkládání šifrovaných pověření na úrovni apletu a platformy)
TI ADS7959SRGET	12 bit, 1 MSPS, 8 Ch, Single Ended, Micro Power, SAR ADC
	Dva SW volitelné unipolární, vstupní rozsahy: 0 až VREF a 0 až 2 x VREF
	Automatický a manuální režim pro výběr kanálů
	Dvě programovatelné úrovně alarmu na kanál
	Vypínací proud (1 µA)
	Vstupní šířka pásma (47 MHz při 3 dB)
NXP® PCF8563BS	Hodiny reálného času s nízkou spotřebou energie
	Poskytuje vlajku století, rok, měsíc, den, den v týdnu, hodiny, minuty a sekundy
	Nízký záložní proud; typických 250 nA při VDD = 3.0 V a Tamb = 25 °C

Komponent	Podrobnosti
ROHM BD71847AMWV Programovatelný PMIC	Dynamická svtage škálování
	3.3V/2A objtage výstup na nosnou desku
Teplotní rozsah	-40°C až +85°C	Je výhradní odpovědností uživatele otestovat provoz desky v plném teplotním rozsahu
Bezpečnostní informace	třída A

Aplikace Přamples

Arduino® Portenta X8 byl navržen pro vysoce výkonné vestavěné počítačové aplikace založené na čtyřjádrovém procesoru NXP® i.MX 8M Mini. Tvarový faktor Portenta umožňuje použití široké škály štítů pro rozšíření jeho funkčnosti.

• Vestavěný Linux: Nastartujte nasazení Průmyslu 4.0 s balíčky podpory Linux Board Support Packages běžící na energeticky úsporném Arduino® Portenta X8 nabitém funkcemi. Využijte GNU toolchain k vývoji svých řešení bez technologického uzamčení.
• Vysoce výkonné sítě: Arduino® Portenta X8 obsahuje připojení Wi-Fi® a Bluetooth® pro interakci s širokou škálou externích zařízení a sítí, které poskytují vysokou flexibilitu. Rozhraní Gigabit Ethernet navíc poskytuje vysokou rychlost a nízkou latenci pro nejnáročnější aplikace.
• Vysokorychlostní modulární vestavěný vývoj: Arduino® Portenta X8 je skvělá jednotka pro vývoj široké škály vlastních řešení. Konektor s vysokou hustotou poskytuje přístup k mnoha funkcím, včetně připojení PCIe, CAN, SAI a MIPI. Případně použijte Arduino ekosystém profesionálně navržených desek jako referenci pro své vlastní návrhy. Softwarové kontejnery s nízkým kódem umožňují rychlé nasazení.

Příslušenství

• Rozbočovač USB-C
• Adaptér USB-C na HDMI

Související produkty

• Arduino® Portenta Breakout Board (ASX00031)

Doporučené provozní podmínky

Symbol	Popis	Min	Typ	Max	Jednotka
VIN	Vstupní objemtage z podložky VIN	4.5	5	5.5	V
VUSB	Vstupní objemtage z USB konektoru	4.5	5	5.5	V
V3V3	3.3 V výstup do uživatelské aplikace		3.1		V
I3V3	Pro uživatelskou aplikaci je k dispozici výstupní proud 3.3 V	–	–	1000	mA
VIH	Vstupní vysokoúrovňový objtage	2.31	–	3.3	V
VIL	Vstupní nízkoúrovňový objtage	0	–	0.99	V
IOH Max	Proud na VDD-0.4 V, výstup nastaven na vysokou hodnotu			8	mA
IOL Max	Proud při VSS+0.4 V, výstup nastaven na nízkou hodnotu			8	mA
VOH	Výstup vysoký objtage, 8 mA	2.7	–	3.3	V
VOL	Výstup nízký objtage, 8 mA	0	–	0.4	V

Spotřeba energie

Symbol	Popis	Min	Typ	Max	Jednotka
PBL	Spotřeba energie s obsazenou smyčkou		2350		mW
PLP	Spotřeba energie v režimu nízké spotřeby		200		mW
PMAX	Maximální spotřeba energie		4000		mW

Při připojování k Portenta X3.0 se doporučuje použít port USB 8, který může dodat požadovaný výkon. Dynamické škálování Portenta X8 může změnit spotřebu proudu, což vede k proudovým rázům během spouštění. Průměrná spotřeba energie je uvedena ve výše uvedené tabulce pro několik referenčních scénářů.

Blokové schéma

Topologie desky

Přední View

Ref.	Popis	Ref.	Popis
U1	BD71847AMWV i.MX 8M Mini PMIC	U2	MIMX8MM6CVTKZAA i.MX 8M Mini Quad IC
U4	NCP383LMUAJAATXG Síťový vypínač s omezením proudu	U6	ANX7625 MIPI-DSI/DPI na USB Type-C™ Bridge IC
U7	MP28210 Step Down IC	U9	LBEE5KL1DX-883 WLAN+Bluetooth® Combo IC
U12	PCMF2USB3B/CZ Obousměrný integrovaný obvod ochrany proti EMI	U16, U21, U22, U23	FXL4TD245UMX 4-bitový obousměrný svtagIC překladač e-úrovně
U17	DSC6151HI2B 25MHz MEMS oscilátor	U18	DSC6151HI2B 27MHz MEMS oscilátor
U19	NT6AN512T32AV 2GB LP-DDR4 DRAM	IC1, IC2, IC3, IC4	SN74LVC1G125DCKR 3stavový 1.65-V až 5.5-V vyrovnávací IC
PB1	PTS820J25KSMTRLFS Resetovací tlačítko	Dl1	KPHHS-1005SURCK Zapnutí SMD LED
DL2	SMLP34RGB2W3 RGB LED se společnou anodou SMD	Y1	CX3225GB24000P0HPQCC 24MHz krystal
Y3	DSC2311KI2-R0012 Dual-Output MEMS oscilátor	J3	CX90B1-24P konektor USB Type-C
J4	U.FL-R-SMT-1(60) Konektor UFL

Zadní View

Ref.	Popis	Ref.	Popis
U3	Ideální dioda LM66100DCKR	U5	FEMDRW016G 16GB eMMC Flash IC
U8	KSZ9031RNXIA Gigabit Ethernet Transceiver IC	U10	FXMA2102L8X Dual Supply, 2-bit Voltage Překladač IC
U11	SE050C2HQ1/Z01SDZ IoT Secure Element	U12, U13, U14	PCMF2USB3B/CZ Obousměrný integrovaný obvod ochrany proti EMI
U15	NX18P3001UKZ Obousměrný IC spínače napájení	U20	STM32H747AII6 Dual ARM® Cortex® M7/M4 IC
Y2	SIT1532AI-J4-DCC-32.768E 32.768 kHz MEMS oscilátor IC	J1, J2	Konektory s vysokou hustotou
Q1	2N7002T-7-F N-kanál 60V 115mA MOSFET

Procesor

Arduino Portenta X8 využívá dvě fyzické procesorové jednotky založené na ARM®.

NXP® i.MX 8M Mini čtyřjádrový mikroprocesor
MIMX8MM6CVTKZAA iMX8M (U2) je vybaven čtyřjádrovým ARM® Cortex® A53 běžícím na frekvenci až 1.8 GHz pro vysoce výkonné aplikace spolu s ARM® Cortex® M4 běžícím na frekvenci až 400 MHz. ARM® Cortex® A53 je schopen provozovat plnohodnotný operační systém Linux nebo Android prostřednictvím balíčků podpory desek (BSP) vícevláknovým způsobem. To lze rozšířit pomocí specializovaných softwarových kontejnerů prostřednictvím aktualizací OTA. ARM® Cortex® M4 má nižší spotřebu energie, což umožňuje efektivní správu spánku i optimální výkon v aplikacích v reálném čase a je vyhrazen pro budoucí použití. Oba procesory mohou sdílet všechna periferní zařízení a zdroje dostupné na i.MX 8M Mini, včetně PCIe, paměti na čipu, GPIO, GPU a zvuku.

Dvoujádrový mikroprocesor STM32
X8 obsahuje vestavěný H7 ve formě STM32H747AII6 IC (U20) s dvoujádrovým ARM® Cortex® M7 a ARM® Cortex® M4. Tento IC se používá jako I/O expandér pro NXP® i.MX 8M Mini (U2). Periferie jsou automaticky řízeny přes jádro M7. Kromě toho je jádro M4 k dispozici pro řízení motorů a dalších časově kritických strojů na úrovni barebones v reálném čase. Jádro M7 funguje jako prostředník mezi periferiemi a i.MX 8M Mini a spouští proprietární firmware, který je pro uživatele nedostupný. STM32H7 není vystaven síťovému propojení a měl by být naprogramován pomocí i.MX 8M Mini (U2).

Připojení Wi-Fi®/Bluetooth®

Bezdrátový modul Murata® LBEE5KL1DX-883 (U9) současně poskytuje připojení Wi-Fi® a Bluetooth® v ultra malém balení založeném na Cypress CYW4343W. Rozhraní IEEE802.11b/g/n Wi-Fi® lze provozovat jako přístupový bod (AP), stanici (STA) nebo jako simultánní AP/STA v duálním režimu a podporuje maximální přenosovou rychlost 65 Mbps. Rozhraní Bluetooth® podporuje Bluetooth® Classic a Bluetooth® Low Energy. Integrovaný přepínač obvodů antény umožňuje sdílení jedné externí antény (J4 nebo ANT1) mezi Wi-Fi® a Bluetooth®. Modul U9 se propojuje s i.MX 8M Mini (U2) přes 4bitové rozhraní SDIO a UART. Na základě softwarové sady bezdrátového modulu ve vestavěném linuxovém OS je podporováno Bluetooth® 5.1 spolu s Wi-Fi® vyhovujícím standardu IEEE802.11b/g/n.

Palubní vzpomínky
Arduino® Portenta X8 obsahuje dva integrované paměťové moduly. Pro i.MX 6M Mini (U512) je přístupný NT32AN2T4AV 19GB LP-DDR16 DRAM (U016) a 5GB Forsee eMMC Flash modul (FEMDRW8G) (U2).

Krypto schopnosti
Arduino® Portenta X8 umožňuje zabezpečení na úrovni IC edge-to-cloud prostřednictvím krypto čipu NXP® SE050C2 (U11). To poskytuje certifikaci zabezpečení Common Criteria EAL 6+ až do úrovně OS, stejně jako podporu kryptografických algoritmů RSA/ECC a úložiště pověření. Spolupracuje s NXP® i.MX 8M Mini přes I2C.

Gigabit Ethernet
NXP® i.MX 8M Mini Quad obsahuje 10/100/1000 Ethernetový řadič s podporou pro energeticky efektivní Ethernet (EEE), Ethernet AVB a IEEE 1588. K dokončení rozhraní je vyžadován externí fyzický konektor. K tomu lze přistupovat prostřednictvím konektoru s vysokou hustotou s externí komponentou, jako je deska Arduino® Portenta Breakout.

Konektor USB-C
Konektor USB-C poskytuje více možností připojení přes jediné fyzické rozhraní:

• Zajistěte napájení desky v režimu DFP i DRP
• Zdroj napájení pro externí periferie, když je deska napájena přes VIN
• Vystavte vysokorychlostní (480 Mbps) nebo Full Speed ​​(12 Mbps) rozhraní USB Host/Device
• Expose Displayport výstupní rozhraní Rozhraní Displayport je použitelné ve spojení s USB a může být použito buď s jednoduchým kabelovým adaptérem, když je deska napájena přes VIN, nebo s hardwarovými klíči schopnými poskytovat napájení desce a současně vystupovat Displayport a USB. Takové hardwarové klíče obvykle poskytují ethernet přes port USB, 2portový rozbočovač USB a port USB-C, které lze použít k napájení systému.

Hodiny reálného času
Hodiny reálného času umožňují udržovat denní čas s velmi nízkou spotřebou energie.

Strom moci

Provoz desky

• Začínáme – IDE
  Pokud chcete naprogramovat Arduino® Portenta X8 offline, musíte nainstalovat Arduino® Desktop IDE [1] K připojení ovladače Arduino® Edge k počítači budete potřebovat kabel USB Type-c. To také zajišťuje napájení desky, jak indikuje LED.
• Začínáme – Arduino Web Editor
  Všechny desky Arduino®, včetně této, fungují na Arduinu® ihned po vybalení Web Editor [2], stačí nainstalovat jednoduchý plugin. Arduino® Web Editor je hostován online, proto bude vždy aktuální s nejnovějšími funkcemi a podporou pro všechny nástěnky. Postupujte podle [3] a začněte kódovat v prohlížeči a nahrajte své náčrty na tabuli.
• Začínáme – Arduino IoT Cloud
  Všechny produkty s podporou Arduino® IoT jsou podporovány na Arduino® IoT Cloud, který vám umožňuje zaznamenávat, graficky zobrazovat a analyzovat data senzorů, spouštět události a automatizovat váš domov nebo firmu.
• Sample Sketches
  SampNáčrtky pro Arduino® Portenta X8 lze nalézt buď v „Příkladamples“ v Arduino® IDE nebo v sekci „Dokumentace“ Arduino Pro webmísto [4]
• Online zdroje
  Nyní, když jste prošli základy toho, co můžete s deskou dělat, můžete prozkoumat nekonečné možnosti, které poskytuje, tím, že si prohlédnete vzrušující projekty na ProjectHub [5], Arduino® Library Reference [6] a online obchod [7], kde budete moci doplnit svou desku o senzory, akční členy a další.
• Obnova desky
  Všechny desky Arduino mají vestavěný bootloader, který umožňuje flashování desky přes USB. V případě, že skica zablokuje procesor a deska již není dostupná přes USB, je možné vstoupit do režimu bootloaderu dvojitým poklepáním na resetovací tlačítko hned po zapnutí.

Mechanické informace

Pinout

Montážní otvory a obrys desky

Certifikace

Certifikace	Podrobnosti
CE (EU)	EN 301489-1 EN 301489-1 EN 300328 EN 62368-1 EN 62311
OEEZ (EU)	Ano
RoHS (EU)	2011/65/(EU) 2015/863/(EU)
REACH (EU)	Ano
UKCA (UK)	Ano
RCM (RCM)	Ano
FCC (USA)	ID. Rádio: Část 15.247 MPE: Část 2.1091
RCM (AU)	Ano

Prohlášení o shodě CE DoC (EU)

Na svou výhradní odpovědnost prohlašujeme, že výše uvedené produkty jsou v souladu se základními požadavky následujících směrnic EU, a proto jsou způsobilé pro volný pohyb na trzích zahrnujících Evropskou unii (EU) a Evropský hospodářský prostor (EHP).

Prohlášení o shodě s EU RoHS a REACH 21101/19/2021
Desky Arduino jsou v souladu se směrnicí RoHS 2 Evropského parlamentu 2011/65/EU a RoHS 3 Směrnicí Rady 2015/863/EU ze dne 4. června 2015 o omezení používání některých nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízeních.

Látka	Maximální limit (ppm)
Olovo (Pb)	1000
Kadmium (Cd)	100
Rtuť (Hg)	1000
šestimocný chrom (Cr6+)	1000
Poly bromované bifenyly (PBB)	1000
Polybromované difenylethery (PBDE)	1000
Bis(2-ethylhexyl}ftalát (DEHP)	1000
Benzylbutylftalát (BBP)	1000
Dibutylftalát (DBP)	1000
Diisobutylftalát (DIBP)	1000

Výjimky: Nejsou požadovány žádné výjimky.
Desky Arduino jsou plně v souladu se souvisejícími požadavky nařízení Evropské unie (ES) 1907/2006 o registraci, hodnocení, autorizaci a omezování chemikálií (REACH). Nedeklarujeme žádnou z látek SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), Kandidátský seznam látek vzbuzujících velmi velké obavy pro autorizaci, který v současnosti uvolňuje agentura ECHA, je přítomen ve všech produktech (a také v balení) v celkovém množství v koncentraci rovné 0.1 % nebo vyšší. Podle našich nejlepších znalostí také prohlašujeme, že naše produkty neobsahují žádnou z látek uvedených na „seznamu autorizací“ (příloha XIV nařízení REACH) a látky vzbuzující velmi velké obavy (SVHC) v žádném významném množství, jak je specifikováno. podle přílohy XVII seznamu kandidátských látek zveřejněného agenturou ECHA (Evropská agentura pro chemické látky) 1907/2006/ES.

Prohlášení o konfliktních minerálech
Jako globální dodavatel elektronických a elektrických součástek si je Arduino vědomo našich závazků s ohledem na zákony a předpisy týkající se konfliktních minerálů, konkrétně Dodd-Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act, sekce 1502. Arduino přímo nezpracovává ani nezpracovává konflikty. minerály jako cín, tantal, wolfram nebo zlato. Konfliktní minerály jsou obsaženy v našich výrobcích ve formě pájky nebo jako součást kovových slitin. V rámci naší přiměřené náležité péče Arduino kontaktovalo dodavatele komponentů v rámci našeho dodavatelského řetězce, aby ověřilo, zda pokračují v souladu s předpisy. Na základě dosud obdržených informací prohlašujeme, že naše produkty obsahují konfliktní minerály pocházející z bezkonfliktních oblastí.

Upozornění FCC

Jakékoli změny nebo úpravy, které nejsou výslovně schváleny stranou odpovědnou za shodu, mohou zrušit oprávnění uživatele provozovat zařízení.
Toto zařízení je v souladu s částí 15 pravidel FCC. Provoz podléhá následujícím dvěma podmínkám:

1. Toto zařízení nesmí způsobovat škodlivé rušení
2. toto zařízení musí akceptovat jakékoli přijaté rušení, včetně rušení, které může způsobit nežádoucí provoz.

Prohlášení FCC o vystavení vysokofrekvenčnímu záření:

1. Tento vysílač nesmí být umístěn nebo provozován ve spojení s jinou anténou nebo vysílačem.
2. Toto zařízení splňuje limity vystavení vysokofrekvenčnímu záření stanovené pro nekontrolované prostředí.
3. Toto zařízení by mělo být instalováno a provozováno s minimální vzdáleností 20 cm mezi radiátorem a vaším tělem.

Uživatelské příručky pro rádiové přístroje bez licence musí obsahovat následující nebo ekvivalentní upozornění na viditelném místě v uživatelské příručce nebo alternativně na zařízení nebo na obou. Toto zařízení vyhovuje standardu RSS bez licence Industry Canada. Provoz podléhá následujícím dvěma podmínkám:

1. toto zařízení nesmí způsobovat rušení
2. toto zařízení musí akceptovat jakékoli rušení, včetně rušení, které může způsobit nežádoucí provoz zařízení.

Varování IC SAR:
Czech Toto zařízení by mělo být instalováno a provozováno v minimální vzdálenosti 20 cm mezi radiátorem a vaším tělem.

Důležité: Provozní teplota EUT nesmí překročit 85 ℃ a neměla by být nižší než -40 ℃.
Arduino Srl tímto prohlašuje, že tento produkt je v souladu se základními požadavky a dalšími příslušnými ustanoveními směrnice 201453/EU. Tento produkt je povoleno používat ve všech členských státech EU.

Frekvenční pásma	Maximální výstupní výkon (ERP)
2.4 GHz, 40 kanálů	+6dBm

Informace o společnosti

Název společnosti	Arduino SRL
Adresa společnosti	Via Andrea Appiani 25, 20900, MONZA MB, Itálie

Referenční dokumentace

Ref	Odkaz
Arduino IDE (desktop)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (cloud)	https://create.arduino.cc/editor
Cloud IDE Začínáme	https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino-  web-editor-4b3e4a
Arduino Pro Webmísto	https://www.arduino.cc/pro
Project Hub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Odkaz na knihovnu	https://github.com/arduino-libraries/
Internetový obchod	https://store.arduino.cc/

Protokol změn

Datum	Změny
24. 03. 2022	Uvolnění

Dokumenty / zdroje

Základní elektronický modul ARDUINO ABX00049 [pdfUživatelská příručka ABX00049 Základní elektronický modul, ABX00049, základní elektronický modul, elektronický modul, modul

Reference

• Uživatelská příručka