隨著當(dāng)代工控智能產(chǎn)品功能的日益復(fù)雜以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),迫使產(chǎn)品的開發(fā)周期不斷縮短。基于分工的原則,選擇集成了一定軟硬件功能的嵌入式主板作為整機(jī)部件,已成為當(dāng)下整機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一種趨勢(shì)。盡管目前市面上ARM嵌入式主板是種類繁多,但大致可劃分為A、B兩類:A類主板是從學(xué)習(xí)套件演化而來(lái),主要集成了CPU和存儲(chǔ)器芯片,在模塊周邊以焊盤形式引出管腳,客戶在使用時(shí)需要把主板模塊直接焊接在應(yīng)用底板上;B類主板是針對(duì)工控應(yīng)用而來(lái),除了CPU核心系統(tǒng)外,還包括了常規(guī)的顯示、USB、網(wǎng)絡(luò)、UART等接口,并通過(guò)操作系統(tǒng)(Linux或CE)封裝成完整的計(jì)算機(jī)運(yùn)行環(huán)境,結(jié)構(gòu)上通過(guò)主板兩側(cè)引出的雙排插針與客戶應(yīng)用底板相連。英創(chuàng)公司的主板產(chǎn)品屬于B類。
通過(guò)下圖對(duì)比,可了解這兩類主板的基本特征:
A類主板的典型樣板 |
B類主板的典型樣板 |
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A類主板更接近核心板 |
B類主板更接近單板計(jì)算機(jī)(圖中為英創(chuàng)EM3352) |
從上面產(chǎn)品的外形特征可以看到,A類主板的重點(diǎn)是鼓勵(lì)客戶自己來(lái)完成嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā),而B類主板則強(qiáng)調(diào)客戶集中在應(yīng)用開發(fā)上,其分工的切入點(diǎn)是不相同的。由此我們可以對(duì)這兩類主板產(chǎn)品,就工控智能產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各個(gè)方面給出一個(gè)定性的比較:
1、樣機(jī)開發(fā)
A類主板讓開發(fā)者實(shí)際上是面對(duì)CPU芯片的,盡管有基本的BSP,但開發(fā)者必須了解CPU軟硬件方面的各項(xiàng)事宜,才能展開工作,其間必然涉及OS配置、編譯等多項(xiàng)技術(shù)問題,在這些問題解決后才有后續(xù)的應(yīng)用開發(fā)。而B類主板則讓客戶直接進(jìn)入應(yīng)用開發(fā),絕大多數(shù)的硬件開發(fā)僅僅是引出所需接口,重點(diǎn)在應(yīng)用程序的開發(fā)方面。因此就開發(fā)來(lái)講,采用A類主板的項(xiàng)目要求工程師具有更高的技術(shù)水平(對(duì)企業(yè)不利),同時(shí)開發(fā)周期也明顯的長(zhǎng)于采用B類主板的開發(fā),開發(fā)周期長(zhǎng)則意味開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)大,這些需要企業(yè)加以權(quán)衡。
2、質(zhì)量控制
A類主板必須焊接,才能通電測(cè)試。因此對(duì)客戶來(lái)說(shuō)不能材料入庫(kù)前進(jìn)行常規(guī)的功能檢測(cè),而B類主板因?yàn)椴捎冒尾宸绞?,則能更好的滿足客戶質(zhì)量控制體系的要求。
3、生產(chǎn)成品率
相對(duì)基于B類主板的產(chǎn)品,應(yīng)用底板是獨(dú)立生產(chǎn)的,可在插入主板前加入對(duì)底板的靜態(tài)測(cè)試環(huán)節(jié),這樣就可大大提高整機(jī)的成品率。就同一種產(chǎn)品而言,基于A類主板的應(yīng)用底板的復(fù)雜性必然高于B類主板,而且由于批量生產(chǎn)的特點(diǎn),A類主板必須加入到底板的生產(chǎn)環(huán)節(jié),一次焊接完成,然后就只有整板調(diào)試,任何生產(chǎn)、焊接環(huán)節(jié)的差錯(cuò)都可能傳遞到主板上,因此統(tǒng)計(jì)來(lái)說(shuō)生產(chǎn)的成品率B類主板會(huì)更高。
4、可維護(hù)性
由于A類主板是焊接方式與底板相連的,如果客戶懷疑主板有缺陷,或在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障,客戶是很難把主板取下的。即使取下來(lái),由于已經(jīng)焊接過(guò),原則上主板故障的責(zé)任也很難斷定。而對(duì)B類主板,因?yàn)槭前尾宸绞降?,維護(hù)起來(lái)就方便多了。
5、成本分析
就目前市場(chǎng)來(lái)看,兩類產(chǎn)品的價(jià)格是大致相當(dāng)?shù)?。?duì)僅需要基本需求的應(yīng)用,主板的批量?jī)r(jià)格在¥200元水平,對(duì)高級(jí)需求的應(yīng)用,主板的批量?jī)r(jià)格會(huì)上升至¥350元水平或更高?;贏類主板的產(chǎn)品成本控制主要是客戶針對(duì)自身需求設(shè)計(jì)專項(xiàng)應(yīng)用底板來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而對(duì)基于B類主板的產(chǎn)品成本控制,則可通過(guò)批量訂購(gòu)精簡(jiǎn)版本的主板來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上,盡管在物料成本上兩類主板產(chǎn)品相差無(wú)幾,但基于A類主板的采買成本肯定高于B類主板,因?yàn)榍罢卟少I的物料品種數(shù)明顯多于后者。另外在生產(chǎn)的成品率,可維護(hù)性方面的差異,也會(huì)影響客戶產(chǎn)品的成本。
6、機(jī)械結(jié)構(gòu)
顯然A類主板因?yàn)楹附?,抗振性是很好的。而B類主板,以英創(chuàng)主板為例,由于采用0.1”間距的雙排標(biāo)準(zhǔn)插針,其連接也是非常穩(wěn)固的,加上板子自重很輕,一般的運(yùn)輸振動(dòng)都不會(huì)對(duì)連接產(chǎn)生任何影響。對(duì)抗振有更高要求的應(yīng)用,還可利用主板上的固定孔,進(jìn)一步加強(qiáng)與底板的連接。同樣由于插針的方式,B類主板比A類主板會(huì)占用更大的空間,這對(duì)一些對(duì)空間有嚴(yán)格要求的應(yīng)用(如手持式設(shè)備),B類主板的應(yīng)用及會(huì)受限。
總之兩類主板由于在分工的切入點(diǎn)不同,產(chǎn)生兩種不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)模式,供客戶選擇。