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佩特科技盘点工控主板硬件选型的三大误区

2022-08-23 14:23:42 广州佩特电子科技有限公司 已读

工控主板是应用于工业场合的主板,被工业电脑所采用,根据需求可以适应宽温环境,可以适应恶劣环境,可以长时间高负荷工作等。


工控主板有多少种参数呢?那可是太多了,有处理器架构、处理器能力、板子存储大小、板子接口数量、板子工作温度、工作功耗等等,受限篇幅无法穷尽,我们这里就3个误区进行局部探讨。


误区一、目前工业领域竞争激烈,我们选择工控板考虑接口数量够用就好,选择较低平台减少成本。


佩特科技曾经遇到一个项目,客户在前期根据实际情况提取出接口需求,需要一个显示屏、4路232、1路以太网、1个SPI,客户的工程师就看业内工控主板情况,选择了一个ARM9为核心的工控主板,开始研发时还没有问题,但是到达研发末期,程序越来越大,进程越加越多,最主要有一个实时波形绘制,而且还需要对传输进来的数据先进行运算处理,到最后发现触摸屏的按键响应时间长达2秒,最后在研发大半年后迫不得已升级为Cortex-A8为核心的工控主板,程序只是移植过去而没有更改,触摸屏响应立即提高到半秒内,基本可以接受。


这位工程师就是没有考虑到处理器能力导致的,那么我们来看一下各种处理器平台的处理能力,以便大家选型时参考,根据各种内核平台的单周期处理能力,以及各种内核平台常见主频级别综合评估,大约处理能力如下图:


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图1 常用各处理器核心DMIPS


从上图可以看出,常见Cortex-A8芯片的处理能力大约是ARM9芯片的4倍左右,所以上面所提案例更换平台后效果显著。


误区二、现在很多Cortex-M3也具有以太网、USB、文件系统等高级功能,带这些功能也都可以用M3板卡完成。


确实发展到现在,很多低端处理器也有些自带了以太网、USB等各种高级接口,也可以做到简单的应用,可以做的功能增加了很多,感觉上功能强大,没必要用那些高端处理器,而且那些高端处理器大多都使用linux系统,很多做惯实时系统的朋友不太熟悉linux。


但是很多Cortex-M3可以运行的以太网和USB协议栈功能均有限,刚开始简单测试也许还感觉良好,但是随着项目逐步深入,客户要求逐渐增加,高端产品的开始研发,发现以太网并不是只有简单的TCP/UDP,客户要求以太网的WEB网页,要求FTP访问,要求增加linux防火墙,那我们的工程师就开始一筹莫展,有些技术功底深的朋友也许会努力写代码来实现部分功能,但是最终都会因为投入产出比太低,维护成本太高而放弃。而如果采用高端处理器配套的linux系统,开源的WEB服务器goaheand、boa等多达几十款。USB同样是,操作U盘也许还可以用,但是如果增加一个UVC摄像头就没有办法了,而linux却自带驱动,想不恨linux的强大都不行啊!


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图2 linux的工业设备


误区三、我们公司具备比较高的生产能力,那就自己买处理器自己从最底层研发工控主板吧,不需要外购了。


经过这么多年的改革开放,引进发达国家的先进生产技术,现在大江南北可以研发和生产多层电路板的公司已经不在少数,就连手机这种高密度产品目前都有几十家在做,更不用说工业上的6层或8层板了。


但是实际上,高端工控主板研发和维护的关键在于linux系统和BSP部分,硬件生产出来也许容易,但是系统需要工作稳定,各种驱动完善,驱动工作稳定都是需要花费大量的人力和时间的,这种人力和时间投入往往成为工业类公司的泥潭,项目迟迟不能结束,项目时间多次延迟,项目人员迟迟不能抽身。很多公司投入一段时间后发现工程马上要实施了才转头过来外购。


从节省社会资源的角度来讲,这种linux系统底层和BSP层不涉及具体行业应用,物理是铁路、电力还是医疗,大家需求的底层功能基本相同,所以没有必要大家都配置系统和驱动工程师,没必要所有公司把底层都研发一次,那样将是社会资源严重浪费,佩特科技是广州地区知名的嵌入式方案研发公司,产品涉及工控主板、嵌入式准系统、工业整机和工业平板电脑等,在交通、金融、医疗、军工等多个领域实现了应用拓展。佩特科技不仅研发技术先进,批量出货能力强大,也提供嵌入式芯片方案定制,欢迎咨询洽谈。


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