ARDUINO ABX00049 Core Electronics Module

Descripció

L'Arduino® Portenta X8 és un ordinador de placa única d'alt rendiment dissenyat per alimentar la propera generació d'Internet de les coses industrial. Aquesta placa combina el NXP® i.MX 8M Mini que allotja un sistema operatiu Linux incrustat amb l'STM32H7 per aprofitar les biblioteques/habilitats d'Arduino. Les plaques de protecció i suport estan disponibles per ampliar la funcionalitat de l'X8 o, alternativament, es poden utilitzar com a dissenys de referència per desenvolupar les vostres pròpies solucions personalitzades.

Àrees objectiu
Informàtica perifèrica, Internet industrial de les coses, ordinador de placa única, intel·ligència artificial

Característiques

Component	Detalls
NXP® i.MX 8M Mini Processador	4 plataformes centrals Arm® Cortex®-A53 de fins a 1.8 GHz per nucli	32 KB de memòria cau L1-I 32 kB de memòria cau L1-D 512 kB de memòria cau L2
	Nucli Arm® Cortex®-M4 fins a 400 MHz	Memòria cau L16-I de 1 kB Memòria cau L16-D de 2 kB
	GPU 3D (1x shader, OpenGL® ES 2.0)
	GPU 2D
	1x MIPI DSI (4 carrils) amb PHY
	Perfil 1080p60 VP9 descodificador 0, 2 (10 bits), descodificador HEVC/H.265, línia base AVC/H.264, principal, descodificador alt, descodificador VP8
	Codificador 1080p60 AVC/H.264, codificador VP8
	5x SAI (12Tx + 16Rx carrils I2S externs), entrada PDM de 8 canals
	1x MIPI CSI (4 carrils) amb PHY
	2 controladors USB 2.0 OTG amb PHY integrat
	1x PCIe 2.0 (1 carril) amb subestats de baixa potència L1
	1x Gigabit Ethernet (MAC) amb AVB i IEEE 1588, Ethernet energèticament eficient (EEE) per a baixa potència
	4x UART (5mbps)
	4x I2C
	3x SPI
	4x PWM
STM32H747XI Microcontrolador	Nucli Arm® Cortex®-M7 de fins a 480 MHz amb FPU de doble precisió	16K de dades + 16K d'instruccions de memòria cau L1
	1 nucli Arm® Cortex®-M32 de 4 bits de fins a 240 MHz amb FPU, accelerador adaptatiu en temps real (ART Accelerator™)
	Memòria	2 MB de memòria flaix amb suport de lectura mentre escriptura 1 MB de RAM
Memòria a bord	NT6AN512T32AV	DRAM DDR2 de baixa potència de 4 GB
	FEMDRW016G	Mòdul Flash Foresee® eMMC de 16 GB
USB-C	USB d'alta velocitat
	Sortida DisplayPort
	Funcionament de l'amfitrió i del dispositiu
	Suport al subministrament d'energia

Component	Detalls
Alt Connectors de densitat	PCI express d'1 carril
	1x interfície Ethernet 10/100/1000 amb PHY
	2x USB HS
	4x UART (2 amb control de flux)
	3x I2C
	1 x interfície de targeta SD
	2x SPI (1 compartit amb UART)
	1x I2S
	1x entrada PDM
	Sortida MIPI DSI de 4 carrils
	Entrada MIPI CSI de 4 carrils
	4x sortides PWM
	7x GPIO
	8 entrades ADC amb VREF independent
Murata® 1DX Mòdul Wi-Fi®/Bluetooth®	Wi-Fi® 802.11b/g/n 65 Mbps
	Bluetooth® 5.1 BR/EDR/LE
NXP® SE050C2 Cripto	Common Criteria Certificació EAL 6+ fins al nivell de SO
	Funcionalitats RSA i ECC, llargada de clau elevada i corbes a prova de futur, com ara brainpool, Edwards i Montgomery
	Xifratge i desxifrat AES i 3DES
	HMAC, CMAC, SHA-1, SHA-224/256/384/512 operacions
	HKDF, MIFARE® KDF, PRF (TLS-PSK)
	Suport de les principals funcionalitats de TPM
	Memòria flash d'usuari segura de fins a 50 kB
	Esclau I2C (mode d'alta velocitat, 3.4 Mbit/s), mestre I2C (mode ràpid, 400 kbit/s)
	SCP03 (xifratge de bus i injecció de credencials xifrades a nivell d'applet i plataforma)
TI ADS7959SRGET	12 bits, 1 MSPS, 8 canals, un únic extrem, Micro Power, SAR ADC
	Dos SW seleccionables unipolars, rangs d'entrada: 0 a VREF i 0 a 2 x VREF
	Modes automàtic i manual per a la selecció de canals
	Dos nivells d'alarma programables per canal
	Corrent d'apagada (1 µA)
	Ample de banda d'entrada (47 MHz a 3 dB)
NXP® PCF8563BS	Rellotge en temps real de baixa potència
	Proporciona la bandera del segle, l'any, el mes, el dia, el dia de la setmana, les hores, els minuts i els segons
	Baixa corrent de seguretat; 250 nA típics a VDD = 3.0 V i Tamb = 25 °C

Component	Detalls
ROHM BD71847AMWV PMIC programable	Vol dinàmictage escala
	3.3 V/2 A voltage sortida a la placa portadora
Interval de temperatura	-40 °C a +85 °C	És responsabilitat exclusiva de l'usuari provar el funcionament de la placa a tot el rang de temperatures
Informació de seguretat	Classe A

Aplicació Examples

L'Arduino® Portenta X8 ha estat dissenyat per a aplicacions informàtiques incrustades d'alt rendiment, basades en el mini processador NXP® i.MX 8M de quatre nuclis. El factor de forma Portenta permet l'ús d'una àmplia gamma d'escuts per ampliar la seva funcionalitat.

• Linux incrustat: Inicieu el desplegament de la indústria 4.0 amb els paquets de suport de la placa Linux que s'executen amb l'Arduino® Portenta X8, ple de funcions i eficient energèticament. Utilitzeu la cadena d'eines GNU per desenvolupar les vostres solucions lliures de bloqueig tecnològic.
• Xarxa d'alt rendiment: L'Arduino® Portenta X8 inclou connectivitat Wi-Fi® i Bluetooth® per interactuar amb una àmplia gamma de dispositius i xarxes externs que ofereixen una gran flexibilitat. A més, la interfície Gigabit Ethernet proporciona alta velocitat i baixa latència per a les aplicacions més exigents.
• Desenvolupament integrat modular d'alta velocitat: L'Arduino® Portenta X8 és una gran unitat per desenvolupar una àmplia gamma de solucions personalitzades. El connector d'alta densitat proporciona accés a moltes funcions, inclosa la connectivitat PCIe, CAN, SAI i MIPI. Alternativament, utilitzeu l'ecosistema Arduino de plaques dissenyades professionalment com a referència per als vostres propis dissenys. Els contenidors de programari de codi baix permeten un desplegament ràpid.

Accessoris

• Hub USB-C
• Adaptador USB-C a HDMI

Productes relacionats

• Arduino® Portenta Breakout Board (ASX00031)

Condicions de funcionament recomanades

Símbol	Descripció	Min	Tip	Màx	Unitat
VIN	Vol d’entradatage del coixinet VIN	4.5	5	5.5	V
VUSB	Vol d’entradatage des del connector USB	4.5	5	5.5	V
V3V3	Sortida de 3.3 V a l'aplicació d'usuari		3.1		V
I3V3	Corrent de sortida de 3.3 V disponible per a l'aplicació de l'usuari	–	–	1000	mA
VIH	Entrada d'alt nivell voltage	2.31	–	3.3	V
VIL	Vol de baix nivell d'entradatage	0	–	0.99	V
IOH màx	Corrent a VDD-0.4 V, sortida alta			8	mA
LIO Màx	Corrent a VSS+0.4 V, sortida baixa			8	mA
VOH	Sortida alta voltage, 8 mA	2.7	–	3.3	V
VOL	Sortida baix voltage, 8 mA	0	–	0.4	V

Consum d'energia

Símbol	Descripció	Min	Tip	Màx	Unitat
PBL	Consum d'energia amb bucle ocupat		2350		mW
PLP	Consum d'energia en mode de baixa potència		200		mW
PMAX	Consum màxim d'energia		4000		mW

Es recomana utilitzar un port USB 3.0 quan es connecta al Portenta X8 que pot proporcionar l'energia necessària. L'escala dinàmica del Portenta X8 pot canviar el consum actual, provocant augments de corrent durant l'arrencada. El consum mitjà d'energia es proporciona a la taula anterior per a diversos escenaris de referència.

Diagrama de blocs

Topologia de la placa

Davant View

Ref.	Descripció	Ref.	Descripció
U1	BD71847AMWV i.MX 8M Mini PMIC	U2	MIMX8MM6CVTKZAA i.MX 8M Mini Quad IC
U4	NCP383LMUAJAATXG Interruptor d'alimentació limitador de corrent	U6	ANX7625 MIPI-DSI/DPI a USB Type-C™ Bridge IC
U7	MP28210 Reducció IC	U9	LBEE5KL1DX-883 IC combinat WLAN+Bluetooth®
U12	PCMF2USB3B/CZ IC de protecció EMI bidireccional	U16, U21, U22, U23	FXL4TD245UMX Vol. bidireccional de 4 bitstagIC de traductor de nivell electrònic
U17	Oscil·lador MEMS DSC6151HI2B de 25 MHz	U18	Oscil·lador MEMS DSC6151HI2B de 27 MHz
U19	NT6AN512T32AV 2 GB LP-DDR4 DRAM	IC1,IC2,IC3,IC4	SN74LVC1G125DCKR IC de memòria intermèdia de 3 estats de 1.65 V a 5.5 V
PB1	PTS820J25KSMTRLFS Botó de restabliment	Dl1	KPHHS-1005SURCK LED SMD d'encesa
DL2	SMLP34RGB2W3 LED SMD d'ànode comú RGB	Y1	Cristall CX3225GB24000P0HPQCC 24MHz
Y3	DSC2311KI2-R0012 Oscil·lador MEMS de doble sortida	J3	Connector USB tipus C CX90B1-24P
J4	Connector U.FL-R-SMT-1(60) UFL

Enrere View

Ref.	Descripció	Ref.	Descripció
U3	Díode ideal LM66100DCKR	U5	FEMDRW016G IC Flash eMMC de 16 GB
U8	KSZ9031RNXIA IC transceptor Gigabit Ethernet	U10	FXMA2102L8X Doble subministrament, 2 bits Voltage Traductor IC
U11	SE050C2HQ1/Z01SDZ Element segur IoT	U12, U13, U14	PCMF2USB3B/CZ IC de protecció EMI bidireccional
U15	NX18P3001UKZ Interruptor d'alimentació bidireccional IC	U20	STM32H747AII6 Dual ARM® Cortex® M7/M4 IC
Y2	SIT1532AI-J4-DCC-32.768E 32.768KHz MEMS oscil·lador IC	J1, J2	Connectors d'alta densitat
Q1	2N7002T-7-F MOSFET de canal N de 60 V 115 mA

Processador

L'Arduino Portenta X8 fa ús de dues unitats de processament físic basades en ARM®.

Microprocessador NXP® i.MX 8M Mini Quad Core
El MIMX8MM6CVTKZAA iMX8M (U2) inclou un ARM® Cortex® A53 de quatre nuclis que funciona fins a 1.8 GHz per a aplicacions d'alt rendiment juntament amb un ARM® Cortex® M4 que funciona fins a 400 MHz. L'ARM® Cortex® A53 és capaç d'executar un sistema operatiu Linux o Android complet mitjançant un paquet de suport de la placa (BSP) de manera multiprocés. Això es pot ampliar mitjançant l'ús de contenidors de programari especialitzats mitjançant actualitzacions OTA. L'ARM® Cortex® M4 té un consum d'energia menor que permet una gestió eficaç del son, així com un rendiment òptim en aplicacions en temps real i està reservat per a un ús futur. Tots dos processadors poden compartir tots els perifèrics i recursos disponibles a l'i.MX 8M Mini, incloent PCIe, memòria en xip, GPIO, GPU i àudio.

Microprocessador de doble nucli STM32
El X8 inclou un H7 incrustat en forma d'un STM32H747AII6 IC (U20) amb un nucli dual ARM® Cortex® M7 i ARM® Cortex® M4. Aquest IC s'utilitza com a expansor d'E/S per al NXP® i.MX 8M Mini (U2). Els perifèrics es controlen automàticament mitjançant el nucli M7. A més, el nucli M4 està disponible per al control en temps real de motors i altres maquinàries de temps crític a un nivell senzill. El nucli M7 actua com a mediador entre els perifèrics i l'i.MX 8M Mini i executa un firmware propietari inaccessible per a l'usuari. L'STM32H7 no està exposat a la xarxa i s'ha de programar mitjançant l'i.MX 8M Mini (U2).

Connectivitat Wi-Fi®/Bluetooth®

El mòdul sense fil Murata® LBEE5KL1DX-883 (U9) proporciona simultàniament connectivitat Wi-Fi® i Bluetooth® en un paquet ultra petit basat en el Cypress CYW4343W. La interfície Wi-Fi® IEEE802.11b/g/n es pot operar com a punt d'accés (AP), estació (STA) o com a mode dual AP/STA simultani i admet una velocitat de transferència màxima de 65 Mbps. La interfície Bluetooth® admet Bluetooth® Classic i Bluetooth® Low Energy. Un interruptor de circuit d'antena integrat permet compartir una sola antena externa (J4 o ANT1) entre Wi-Fi® i Bluetooth®. El mòdul U9 s'enllaça amb i.MX 8M Mini (U2) mitjançant una interfície SDIO i UART de 4 bits. D'acord amb la pila de programari del mòdul sense fil al sistema operatiu Linux incrustat, s'admet Bluetooth® 5.1 juntament amb Wi-Fi® conforme a l'estàndard IEEE802.11b/g/n.

Memòries a bord
L'Arduino® Portenta X8 inclou dos mòduls de memòria integrats. L'i.MX 6M Mini (U512) pot accedir a una DRAM NT32AN2T4AV de 19 GB LP-DDR16 (U016) i un mòdul Flash Forsee eMMC de 5 GB (FEMDRW8G) (U2).

Capacitats de criptografia
L'Arduino® Portenta X8 permet la capacitat de seguretat de nivell IC al núvol mitjançant el xip Crypto NXP® SE050C2 (U11). Això proporciona la certificació de seguretat Common Criteria EAL 6+ fins al nivell del sistema operatiu, així com suport d'algoritmes criptogràfics RSA/ECC i emmagatzematge de credencials. Interacciona amb el NXP® i.MX 8M Mini mitjançant I2C.

Gigabit Ethernet
L'NXP® i.MX 8M Mini Quad inclou un controlador Ethernet 10/100/1000 amb suport per a Ethernet d'eficiència energètica (EEE), Ethernet AVB i IEEE 1588. Es necessita un connector físic extern per completar la interfície. S'hi pot accedir mitjançant un connector d'alta densitat amb un component extern com la placa Arduino® Portenta Breakout.

Connector USB-C
El connector USB-C ofereix múltiples opcions de connectivitat en una única interfície física:

• Proporcioneu la font d'alimentació de la placa tant en mode DFP com en mode DRP
• Font d'alimentació als perifèrics externs quan la placa s'alimenta mitjançant VIN
• Exposa la interfície d'amfitrió/dispositiu USB d'alta velocitat (480 Mbps) o de velocitat completa (12 Mbps)
• Exposeu la interfície de sortida de Displayport La interfície de Displayport es pot utilitzar juntament amb USB i es pot utilitzar amb un adaptador de cable senzill quan la placa s'alimenta mitjançant VIN o amb dongles capaços de proporcionar energia a la placa alhora que emet Displayport i USB. Aquests dongles solen proporcionar un port Ethernet sobre USB, un concentrador USB de 2 ports i un port USB-C que es pot utilitzar per proporcionar energia al sistema.

Rellotge en temps real
El rellotge en temps real permet mantenir l'hora del dia amb un consum d'energia molt baix.

Arbre de poder

Funcionament de la Junta

• Primers passos – IDE
  Si voleu programar el vostre Arduino® Portenta X8 mentre esteu fora, heu d'instal·lar l'IDE d'escriptori Arduino® [1] Per connectar el control Arduino® Edge al vostre ordinador, necessitareu un cable USB tipus c. Això també proporciona energia a la placa, tal com indica el LED.
• Primers passos: Arduino Web Editor
  Totes les plaques Arduino®, inclosa aquesta, funcionen fora de la caixa a l'Arduino® Web Editor [2], només instal·lant un connector senzill. L'Arduino® Web L'editor està allotjat en línia, per tant, sempre estarà al dia amb les últimes funcions i suport per a tots els taulers. Seguiu [3] per començar a codificar al navegador i pengeu els vostres esbossos al vostre tauler.
• Primers passos: Arduino IoT Cloud
  Tots els productes compatibles amb Arduino® IoT són compatibles amb Arduino® IoT Cloud, que us permet registrar, representar gràficament i analitzar dades del sensor, activar esdeveniments i automatitzar la vostra llar o negoci.
• Sample Sketches
  SampEls esbossos de l'Arduino® Portenta X8 es poden trobar a la secció “Examples" a l'IDE d'Arduino® o a la secció "Documentació" de l'Arduino Pro weblloc [4]
• Recursos en línia
  Ara que ja heu fet els conceptes bàsics del que podeu fer amb el tauler, podeu explorar les infinites possibilitats que ofereix comprovant projectes apassionants a ProjectHub [5], l'Arduino® Library Reference [6] i la botiga en línia [7] on podràs complementar el teu tauler amb sensors, actuadors i més.
• Recuperació de la Junta
  Totes les plaques Arduino tenen un carregador d'arrencada integrat que permet flejar la placa mitjançant USB. En cas que un esbós bloqueja el processador i ja no es pot accedir a la placa mitjançant USB, és possible entrar al mode de carregador d'arrencada fent doble toc al botó de restabliment just després de l'encesa.

Informació mecànica

Pinout

Forats de muntatge i contorn de la placa

Certificacions

Certificació	Detalls
CE (UE)	EN 301489-1 EN 301489-1 EN 300328 EN 62368-1 EN 62311
RAEE (UE)	Sí
RoHS (UE)	2011/65/(UE) 2015/863/(UE)
REACH (UE)	Sí
UKCA (Regne Unit)	Sí
RCM (RCM)	Sí
FCC (EUA)	ID. Ràdio: Part 15.247 MPE: Part 2.1091
RCM (AU)	Sí

Declaració de conformitat CE DoC (UE)

Declarem sota la nostra exclusiva responsabilitat que els productes anteriors compleixen els requisits essencials de les següents directives de la UE i, per tant, compleixen els requisits per a la lliure circulació dins dels mercats que comprenen la Unió Europea (UE) i l'Espai Econòmic Europeu (EEE).

Declaració de conformitat amb la UE RoHS i REACH 21101/19/2021
Les plaques Arduino compleixen la Directiva RoHS 2 2011/65/UE del Parlament Europeu i la Directiva RoHS 3 2015/863/UE del Consell de 4 de juny de 2015 sobre la restricció de l'ús de determinades substàncies perilloses en equips elèctrics i electrònics.

Substància	Límit màxim (ppm)
Plom (Pb)	1000
Cadmi (Cd)	100
Mercuri (Hg)	1000
Crom hexavalent (Cr6+)	1000
Bifenils polibromats (PBB)	1000
Èter difenílic polibromat (PBDE)	1000
Bis(2-etilhexil}ftalat (DEHP)	1000
Ftalat de bencil butil (BBP)	1000
Ftalat de dibutil (DBP)	1000
Ftalat de diisobutil (DIBP)	1000

Exempcions: no es demanen exempcions.
Les plaques Arduino compleixen totalment els requisits relacionats del Reglament de la Unió Europea (CE) 1907/2006 sobre el registre, l'avaluació, l'autorització i la restricció de productes químics (REACH). No declarem cap dels SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), la llista candidata de substàncies molt preocupants per a l'autorització publicada actualment per l'ECHA, està present en tots els productes (i també en els envasos) en quantitats totals en una concentració igual o superior al 0.1%. Segons el nostre millor coneixement, també declarem que els nostres productes no contenen cap de les substàncies que figuren a la "Llista d'autoritzacions" (annex XIV de la normativa REACH) i substàncies de gran preocupació (SVHC) en quantitats significatives tal com s'especifica. per l'annex XVII de la llista de candidats publicada per l'ECHA (Agència Europea de Química) 1907/2006/CE.

Declaració sobre els minerals en conflicte
Com a proveïdor global de components electrònics i elèctrics, Arduino és conscient de les nostres obligacions pel que fa a les lleis i regulacions sobre Conflict Minerals, específicament la Llei de Reforma i Protecció del Consumidor de Dodd-Frank Wall Street, Secció 1502. Arduino no genera ni processa directament els conflictes. minerals com estany, tàntal, tungstè o or. Els minerals de conflicte es troben als nostres productes en forma de soldadura o com a component en aliatges metàl·lics. Com a part de la nostra diligència deguda raonable, Arduino s'ha posat en contacte amb els proveïdors de components dins de la nostra cadena de subministrament per verificar que segueixen complint amb la normativa. A partir de la informació rebuda fins ara, declarem que els nostres productes contenen minerals de conflicte procedents de zones lliures de conflicte.

Precaució de la FCC

Qualsevol canvi o modificació no aprovat expressament per la part responsable del compliment podria anul·lar l'autoritat de l'usuari per fer servir l'equip.
Aquest dispositiu compleix la part 15 de les normes de la FCC. El funcionament està subjecte a les dues condicions següents:

1. Aquest dispositiu no pot causar interferències perjudicials
2. aquest dispositiu ha d'acceptar qualsevol interferència rebuda, incloses les interferències que puguin provocar un funcionament no desitjat.

Declaració d'exposició a la radiació de la FCC:

1. Aquest transmissor no s'ha de col·locar ni funcionar juntament amb cap altra antena o transmissor.
2. Aquest equip compleix els límits d'exposició a la radiació de RF establerts per a un entorn no controlat.
3. Aquest equip s'ha d'instal·lar i operar amb una distància mínima de 20 cm entre el radiador i el cos.

Els manuals d'usuari d'aparells de ràdio exempts de llicència han de contenir l'avís següent o equivalent en un lloc ben visible del manual d'usuari o, alternativament, al dispositiu o en tots dos. Aquest dispositiu compleix amb els estàndards RSS exempts de llicència de Industry Canada. El funcionament està subjecte a les dues condicions següents:

1. aquest dispositiu no pot causar interferències
2. aquest dispositiu ha d'acceptar qualsevol interferència, incloses les interferències que puguin provocar un funcionament no desitjat del dispositiu.

Advertència IC SAR:
Aquest equip s'ha d'instal·lar i fer funcionar amb una distància mínima de 20 cm entre el radiador i el cos.

Important: La temperatura de funcionament de l'EUT no pot superar els 85 ℃ i no ha de ser inferior a -40 ℃.
Per la present, Arduino Srl declara que aquest producte compleix els requisits essencials i altres disposicions rellevants de la Directiva 201453/UE. Aquest producte es pot utilitzar a tots els estats membres de la UE.

Bandes de freqüència	Potència de sortida màxima (ERP)
2.4 GHz, 40 canals	+6 dBm

Informació de l'empresa

Nom de l'empresa	Arduino SRL
Adreça de l'empresa	Via Andrea Appiani 25, 20900, MONZA MB, Itàlia

Documentació de referència

Ref	Enllaç
Arduino IDE (escriptori)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (núvol)	https://create.arduino.cc/editor
Inici de l'IDE al núvol	https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino-  web-editor-4b3e4a
Arduino Pro Weblloc	https://www.arduino.cc/pro
Projecte Hub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Referència de la biblioteca	https://github.com/arduino-libraries/
Botiga en línia	https://store.arduino.cc/

Registre de canvis

Data	Canvis
24/03/2022	Alliberament

Documents/Recursos

ARDUINO ABX00049 Core Electronics Module [pdfManual d'usuari ABX00049 Core Electronics Module, ABX00049, Core Electronics Module, Electronic Module, Module

Referències

• Manual d'usuari