SMARC 2.0 模塊因其大量的圖形、攝像頭、聲音、網(wǎng)絡(luò)和可選的無(wú)線接口而脫穎而出。因此，它們?yōu)?a target="_blank">嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員提供了一個(gè)完整的、現(xiàn)成的、信用卡大小的嵌入式計(jì)算內(nèi)核，非常適合物聯(lián)網(wǎng)連接的多媒體平臺(tái)以及許多其他圖形密集型低功耗應(yīng)用程序。更新的規(guī)范 SMARC 2.1 進(jìn)一步擴(kuò)展了此功能集。

需要更多的相機(jī)接口

目前的研究［i］由 Industry Research.co 提供的數(shù)據(jù)顯示，機(jī)器視覺(jué)相機(jī)的需求正以兩位數(shù)的速度增長(zhǎng)。各種非工業(yè)應(yīng)用的增長(zhǎng)尤其強(qiáng)勁，例如監(jiān)控、取證、機(jī)器人手術(shù)、智能交通系統(tǒng)、邊境控制和健康監(jiān)測(cè)。此外，相機(jī)技術(shù)繼續(xù)用于過(guò)程檢查，以減少錯(cuò)誤填充水平、生產(chǎn)線中的缺陷產(chǎn)品和包裝缺陷等錯(cuò)誤。自動(dòng)物流車(chē)在工業(yè)領(lǐng)域也占有很大的市場(chǎng)份額。新的 SMARC 2.1 規(guī)范適應(yīng)了這一需求。因此，SMARC 2.1 是第一次將 MIPI-CSI 攝像頭技術(shù)（廣泛用于智能手機(jī)）牢牢嵌入嵌入式計(jì)算規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的重要一步。

四路 MIPI CSI 接口

新版本還帶來(lái)了許多附加功能。首先，SMARC 2.1 在模塊表面的扁平箔連接器上定義了兩個(gè)額外的 MIPI CSI 接口。模塊連接器上已經(jīng)有兩個(gè) MIPI CSI 接口?，F(xiàn)在可以連接多達(dá) 4 個(gè) MIPI CSI 相機(jī)，用于復(fù)雜的視覺(jué)應(yīng)用。兩種新的 MIPI CSI 接口都支持 4 對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)線，為具有快速幀速率的高分辨率相機(jī)提供所需的數(shù)據(jù)吞吐量。模塊邊緣連接器上可用的第一個(gè)接口支持兩個(gè)數(shù)據(jù)線對(duì)，第二個(gè)支持四個(gè)。所有四個(gè)攝像頭接口都可以根據(jù) MIPI CSI 2.0 規(guī)范以及更新的 MIPI CSI 3.0 規(guī)范實(shí)現(xiàn)。除了更高的數(shù)據(jù)速率，版本 3。0 使用差分線對(duì)而不是 I2C 總線來(lái)配置連接的攝像機(jī)。額外的相機(jī)可以通過(guò) USB 或以太網(wǎng)接口連接。

擴(kuò)展連接

隨著邊緣連接變得越來(lái)越重要，4 個(gè) PCI Express 通道（PCIe C 和 PCIe D）中的兩個(gè)現(xiàn)在可以交替用作 SERDES 接口，以提供額外的以太網(wǎng)功能。為了在載板上配置所需的 PHY，在先前保留的模塊引腳上創(chuàng)建了一個(gè)額外的 MDIO 接口。結(jié)合兩個(gè)固定定義的以太網(wǎng)端口，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 4x 千兆位以太網(wǎng)的解決方案。它們還可以通過(guò)連接 GigE 視覺(jué)相機(jī)用于視覺(jué)。

額外的 GPIO

SMARC 2.1 還將 GPIO 的數(shù)量從 12 個(gè)增加到 14 個(gè)。兩個(gè)新的 IO 都位于先前保留的引腳上。由于前 7 個(gè) GPIO 通常已經(jīng)用于其他經(jīng)常需要的功能（見(jiàn)下表），因此 SMARC 2.1 至少提供了 7 個(gè)真正免費(fèi)的 GPIO。

（圖 1：SMARC 2.1 規(guī)范的主要變化是擴(kuò)展了以太網(wǎng)和 MIPI 攝像頭連接）

PCI Express 省電模式

在 SMARC 2.1 中，前兩個(gè) PCI Express 通道配備了額外的時(shí)鐘請(qǐng)求信號(hào)。這使得關(guān)閉各個(gè) PCI Express 接口以節(jié)省能源成為可能，這對(duì)于移動(dòng)、電池供電的設(shè)備尤其重要。

所有 SPI 可能性

除了 SPI 和 eSPI，SMARC 2.1 還提供了實(shí)現(xiàn) QSPI 的選項(xiàng)。這種 SPI 接口的擴(kuò)展版本通常與 ARM 處理器一起使用。SPI 和 QSPI 的區(qū)別在于前者使用帶有可編程隊(duì)列指針的數(shù)據(jù)隊(duì)列來(lái)允許數(shù)據(jù)傳輸而無(wú)需 CPU 干預(yù)。環(huán)繞模式允許在沒(méi)有 CPU 干預(yù)的情況下連續(xù)傳輸出隊(duì)列。外圍設(shè)備在 CPU 看來(lái)是具有內(nèi)存映射的并行設(shè)備。這對(duì)于帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用特別有用。SMARC 2.1 允許 SPI、eSPI 和 QSPI 的替代實(shí)現(xiàn)。

與 SMARC 2.0 完全向后兼容

由于所有新功能都作為現(xiàn)有信號(hào)的替代功能和/或在未使用的引腳上實(shí)現(xiàn)，SMARC 2.0 100% 向后兼容。這意味著2.1模塊可以集成在2.0載體上。Rev.2.0 的所有擴(kuò)展也是可選的，因此所有康佳特 SMARC 2.0 模塊都自動(dòng)與 SMARC 2.1 兼容。因此，只有在使用新的 SMARC 2.1 功能時(shí)才需要重新設(shè)計(jì)現(xiàn)有的 SMARC 2.0 載板。此外，應(yīng)許多要求，規(guī)范文檔也進(jìn)行了全面修訂，以優(yōu)化可讀性。

（圖 2：康佳特提供了一個(gè) 3.5” 載板，帶有一個(gè)用于 SMARC 計(jì)算機(jī)模塊的插槽。對(duì)于 ARM 設(shè)計(jì)，它可擴(kuò)展為 12 個(gè)性能級(jí)別，從最強(qiáng)大的 i.MX 8QuadMax 處理器到 i.MX 8 M mini 14nm 技術(shù)的處理器。還提供相應(yīng)的 x86 載體，提供不同的音頻編解碼器。）

該規(guī)范由SGET內(nèi)的SDT.01（標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)）開(kāi)發(fā)。該規(guī)范可在SGET 網(wǎng)站上免費(fèi)獲取。還可在SGET上找到免費(fèi)提供的 SMARC載板設(shè)計(jì)指南。本文檔使用許多可重復(fù)使用的原理圖示例，展示了如何快速輕松地開(kāi)發(fā)載板。此外，康佳特提供全新的3.5英寸載板，可配備康佳特所有不同的Arm和基于x86的SMARC模塊。OEM不僅可以將其用作評(píng)估平臺(tái)，還可以將其用作高度可擴(kuò)展的現(xiàn)成平臺(tái)解決方案，該解決方案可用于批量生產(chǎn)，即使在第一批時(shí)也可立即部署。

審核編輯：郭婷