IoT-шлюз работает под управлением Linux на QorIQ, принимает Arduino Shields

TechNexion и Freescale выпустили IoT Gateway, который работает под управлением Linux на двухъядерном процессоре Cortex-A7 QorIQ SoC, предлагает шесть портов GbE и расширяется через Arduino Shields.

Эталонный дизайн шлюза LS1021A-IoT стоимостью 429 долл. США, разработанный TechNexion и совместный с Freescale, - это первый продукт, который мы увидели, чтобы запустить первые версии на базе ARM процессорной линейки QorIQ только для PowerPC только для PowerPC.
QorIQ всегда был нацелен на сетевое взаимодействие, и это ничем не отличается от маломощной системы на кристалле QorIQ LS1, анонсированной в октябре 2013 года.


Эталонный дизайн шлюза LS1021A-IoT

Промышленная SoC QorIQ LS1021A, предназначенная для HMI, используемая в конструкции шлюза IoT, является одной из двух моделей более высокого уровня в трио LS1.
Другой - более специфичный для сети LS1020A, который аналогично синхронизирует свои два ядра Cortex-A7 с частотой 1 ГГц для заявленных 5000 Coremarks при работе на 3 Вт.
Также есть младший LS1022A с тактовой частотой 600 МГц и мощностью всего 2 Вт.

SoC QorIQ LS1 совместно используют Layerscape Freescale, программно-ориентированную, независимую от ядра сетевую архитектуру.
Layerscape предлагает уровень совместимости между процессорами LS1 с общим ISA, виртуализацией и когерентностью кэша.


Блок-схема Freescale QorIQ LS1021A

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

SoC LS1 оснащены кэш-памятью L2 емкостью 512 КБ и поддерживают двойную точность с плавающей запятой и NEON SIMD.
SoC поддерживают не только оперативную память DDR3L с ECC на частоте до 1600 МГц, но и все, кроме LS1022A, также поддерживают будущую оперативную память DDR4, которая считается более быстрой, более энергоэффективной и лучше оптимизированной для 3D-графики.

LS1021A является единственной моделью, которая предлагает ЖК-контроллер, что делает его идеальным для промышленного оборудования HMI.
Как и LS1021A, он включает в себя четырехполосный 6-ГГц многопротокольный интерфейс SerDes.
Говорят, что он одновременно поддерживает до 3-х портов GbE, два подключения PCIe 2.0 под управлением DMA и один интерфейс SATA 3.0.


LS1021A-IoT Gateway, вид спереди (слева) и сзади

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Согласно представителю TechNexion, эталонный дизайн шлюза LS1021A-IoT изначально был задуман как продукт под торговой маркой Freescale (как показано на рисунке выше), но затем производитель микросхем принял решение о двойном счете с TechNexion.
Система построена на базе одноплатного компьютера (показан ниже), который доступен только как часть шлюзового устройства 200 x 170 x 58 мм.


LS1021A-IoT Gateway, крупный план передней (верхней) и задней панели

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

LS1021A-IoT предназначен для шлюза для контроля конечных точек Интернета вещей как для дома, так и для бизнеса.
Он «идеально подходит для решений систем электропитания с уникальными программируемыми выходами постоянного / постоянного тока и LDO», говорит Freescale.

Шлюз LS1021A-IoT оснащен 1 ГБ оперативной памяти DDR3 с ECC-защитой, 1 ГБ флэш-памяти NOR и слотом SD, который входит в стандартную комплектацию карты на 4 ГБ.


Две версии блок-схемы шлюза LS1021A-IoT:

Freescale (слева) и Technexion (справа)

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Для отображения вы получаете как порт HDMI, так и 24-битный интерфейс LVDS.
В дополнение к предложению двух стандартных портов Gigabit Ethernet, вы получаете банк из четырех портов GbE коммутаторов в общей сложности на шесть.
Порт USB 3.0 и порт OTG предоставляются вместе с портом mini-USB 2.0.
Также предоставляется интерфейс SATA 3.0, и хотя он не виден на фотографии платы (ниже), сокет mSATA упоминается в техническом описании шлюза IoT Gateway Freescale [PDF] .


Внутренние данные SBC шлюза LS1021A-IoT, верхняя (левая) и нижняя

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Встроенные разъемы включают в себя два порта CAN, GPIO, аудиовход / ввод и ряд последовательных и других промышленных интерфейсов.
Два разъема mini-PCIe обеспечивают простое модульное расширение.
Примечательно, что есть также пара разъемов расширения, которые позволяют добавлять Arduino Uno-совместимые экраны.

Говорят, что функции безопасности включают безопасную загрузку, поддержку архитектуры ARM Trust и обнаружение несанкционированного доступа для режимов ожидания и активного питания.
BSP с открытым исходным кодом доступны на стандартной платформе Freescale QorIQ Layerscape Linux, а также на OpenWRT Linux.
Вы получаете доступ к схемам, макету и спецификации вместе с обширной документацией.
Платформа CodeWarrior от Freescale не является обязательной.

Краткое описание спецификаций LS1021A-IoT

Технические характеристики, перечисленные для эталонной конструкции шлюза LS1021A-IoT, включают:

  • Процессор - Freescale QorIQ LS1021A (2 ядра Cortex-A7 с частотой 1 ГГц; набор микросхем для дисплея Silicon Image SII9022)
  • Память / хранение:
    • 1 ГБ EDR-защищенной памяти DDR3
    • Флэш-память QSPI NOR 1 Гбит (гигабит)
    • Слот SDHC (SDIO / MMC), поддерживает до 32 ГБ
    • SATA 3.0, через слот mSATA
  • Дисплей:
    • Порт HDMI
    • 24-битный интерфейс LVDS
  • Сеть:
    • 4x гигабитных Ethernet-порта (без PHY) через коммутатор
    • 2 порта Gigabit Ethernet (каждый с встроенным Atheros AR8033 PHY)
  • Другой ввод / вывод:
    • USB 3.0 OTG порт
    • USB 3.0 хост-порт
    • хост-порт micro-USB 2.0
    • 2x CANBus (Flex CAN) 2.0B
    • 2 интерфейса UART
    • QE UART для заголовка для PROFIBUS или RS485 (требуется дополнительный трансивер)
    • 13x GPIO или 8x FTM (ШИМ)
    • 6x прерываний
    • SPI
    • 2x I2C автобусы
    • 4-х проводный LP-UART
    • Аудио вход / выход (Freescale SGTL5000)
  • Расширение:
    • 2 разъема mini-PCIe (с сигналами USB, PCIe и I2C)
    • Пара разъемов Arduino Shield (включает 4 аналоговых входа, I2C, SPI, 2-проводной UART, GPIO)
  • Другие функции - кнопка сброса;
    безопасная загрузка, доверительная архивация и обнаружение несанкционированного доступа
  • Мощность:
    • 12 В постоянного тока +/- 5%
    • 3 Вт потребления
    • Управление питанием (Freescale MC34VR500 PMIC)
  • Рабочая температура - от 0 до 40 ° C
  • Вес - 1,2 кг
  • Размеры - 200 х 170 х 58 мм
  • Операционная система - Linux SDK для процессоров QorIQ v1.7;
    OpenWRT Linux;
    необязательный CodeWarrior

Дальнейшая информация

Эталонный дизайн шлюза LS1021A-IoT можно приобрести у TechNexion или Freescale за 429 долларов.
Дополнительную информацию можно найти на страницах продуктов TechNexion и Freescale для шлюза LS1021A-IoT.