Entwicklung von COM Express Lösungen leicht gemacht

Mit den richtigen Werkzeugen können die Nerven der Entwicklungsingenieure von COM Express Carrier Boards geschont und viel Entwicklungszeit gespart werden.

Kundenspezifische Embedded PC Anwendungen werden heute meist mit Computer-On Modules realisiert. Computer-On-Modules (COM), wie z. B. COM Express sind standardisiert. Ein Upgrade oder Wechsel zu einem anderen Anbieter ist jederzeit möglich. Das COM wird einfach auf ein Carrier-Board, welches die benötigten Spezialfunktionen bereitstellt, gesteckt.
Durch den Einsatz eines PCs in Form des COMs hat sich ein Entwickler schon einen Großteil des Designaufwands erspart, braucht er sich doch um die x86 Core-Architektur incl. BIOS-Entwicklung nicht selbst kümmern. Nichts desto trotz haben es aber die modernen PC Schnittstellen wie PCIe, SDVO, LVDS, usw. in sich. Auch die Anbindung der Peripherie und die Stromversorgung auf dem Carrier-Board sind je nach Anwendung sehr kritisch und aufwendig. Da ist jeder Entwickler froh über jeglichen Design-In Support, den der COM Anbieter „mitliefert“. Bei congatec legt man auf diese „Entwicklungshilfen“ besonderen Wert und bietet weit mehr als nur die üblichen Produkt-Datenblätter.

Design-In Support

Der congatec Design-In Support beginnt schon lange vor der eigentlichen Entwicklung des Carrier-Boards. Mit dem congatec Starterkit für COM Express können die Anwendungen schnell evaluiert und die Softwareentwicklung sofort begonnen werden. Schaltpläne der speziell für die Evaluierung entwickelten Carrier-Boards stehen ebenfalls zur Verfügung. Design Guides für COM Express durchleuchten sämtliche Aspekte des Carrier-Board Designs. Für Fragen und Problemstellungen die damit noch nicht abgedeckt sind steht ein erfahrenes Entwicklungs- und Supportteam parat. Dank dieser soliden Basis sind viele mögliche Fehlerquellen beim Design bereits ausgeschlossen.

Der Starterkit-Koffer beinhaltet unter anderem auch ein Evaluation-Carrier-Board das alle COM Express Funktionalitäten zur Verfügung stellt. Neben 4 PCI Express x1 Slots und dem PCI Express Graphics Port (PEG x16) sind 4 PCI Slots, ein Express Card, ein Mini PCI Express Card und 4 Serial ATA Stecker verfügbar. Ein zusätzlicher Super-IO Chip, der vom congatec BIOS unterstützt wird, generiert zwei serielle und eine parallele Schnittstellen. Der Schaltplan dieses Carrier-Boards ist Bestandteil des Starterkits und kann als Grundlage für eigene Carrier-Board-Entwicklungen verwendet werden.

Mit dem Einschalten des ersten Prototypen kommt das Projekt in eine entscheidende Phase. Wird das Gesamtsystem aus Carrier-Board und COM auf Anhieb funktionieren oder zumindest hochstarten? Falls nicht, dann geht die Fehlersuche los, das berühmte und zeitaufwendige Hardware-Debugging. Im finalen Embedded System fehlen dann meist die dazu notwendigen und hilfreichen Schnittstellen und Messpunkte.

Um die Debugging-Phase, ein teilweise hoher Anteil der gesamten Entwicklungszeit, zu verkürzen, stellt congatec ein einfaches, aber äußerst effektives Werkzeug zur Verfügung. Die conga-Cdebug Karte für COM Express und lässt sich einfach zwischen Carrier-Board und COM Modul stecken. Dieses „Sandwich“ bietet vielfältige Debug Möglichkeiten. Folgende Fehlersymptome können untersucht werden:

Debug Karte für COM Express Type 2

Entwicklungshilfe zur Ansteuerung von Flatpanel Displays

Zur schnellen und einfachen Inbetriebnahme von Flatpanel Displays steht mit dem conga-FPA1 ein Prototype-Adapter zur Verfügung. Damit lassen sich die allermeisten LCDs schnell an das embedded PC System anbinden. Die für das korrekte Panel-Timing benötigten EPI (Embedded Panel Interface) Daten sind auf dem conga-FPA1 gespeichert und können somit getestet werden. Zudem lässt sich die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung per Software einstellen. Designvorschläge dazu findet der Anwender im congatec Backlight Control Design Guide. Auch für das conga-FPA1 stehen die Schaltpläne zur freien Verfügung. Teile daraus werden nach erfolgreichem Test in das Design des Carrier-Boards übernommen.
Mittels der DVI-D ADD2 Karte, die ebenfalls im Koffer enthalten ist, wird der Anschluss von DVI-D Geräten über die SDVO Ports ermöglicht. Die Karte wird einfach in den PEG Slot der conga-CEVAL installiert. Das eingesetzte COM Express CPU Modul erkennt dies und schaltet automatisch von PCI Express auf SDVO um.

Weitere Infos zu ADD2

High Definition Audio

COM Express unterstützt sowohl ein digitales Audio-Interface AC’97 als auch High Definition Audio (HDA). HDA unterstützt unter andern Abtastraten bis 192 kHz, Dolby 7.1 und kann die Belegung der analogen Audio-Stecker dynamisch konfigurieren. Mit dem congatec HDA Adapter können diese Funktionen einfach getestet werden. Auch dazu sind die Schaltpläne frei verfügbar.
Fertig einsetzbares Batteriesystem Entwicklern mobiler, also batteriebetriebener Geräte wird die congatec CMB (Control Method Battery) Interface Spezifikation und der zugehörige

Design Guide

eine große Erleichterung sein. Dort sind alle technischen Aspekte zur Realisierung von Batterielösungen ausführlich Dokumentiert. Mit dem congatec Smart Battery Starter Kit lässt sich die COM Express Evaluation Plattform im Nu von Akku und somit netzunabhängig speisen.

Einheitliche Programmierschnittstelle

Neben all diesen Hilfen für den typischen Carrier-Board Hardware-Entwickler, greift congatec aber auch den Software-Entwicklern kräftig unter die Arme. Mit einer einheitlichen Programmierschnittstelle (API) können sämtliche auf dem COM unterstützten embedded PC Funktionen, wie z.B. Watchdog, I²C Bus, Hardware-Monitoring, LCD Helligkeitssteuerung, sehr einfach in der Anwendungssoftware benutzt werden.

Details

BIOS Konfigurationen

Das System Utility ermöglicht es dem Entwickler das BIOS und somit das COM an seine Anwendung selber anzupassen und zu konfigurieren. Boot-Logos, CMOS Default Werte, Flatpanel Daten, ja sogar die verfügbaren Optionen im BIOS Setup können damit angepasst werden. Eine spezielle Kunden-BIOS Entwicklung ist in den meisten Fällen dann nicht mehr erforderlich.
Die ausgereiften Entwicklungswerkzeuge und Supportleistungen der congatec werden Entwicklungskosten von COM Carrier-Boards deutlich reduziert. Die Produkte sind schneller Marktreif und können damit erfolgreicher verkauft werden.

Mit dem conga-FPA1 können alle Displaytypen
schnell und einfach in Betrieb genommen werden

www.congatec.de