Raspberry Pi CM4 PCB-Trägerplatinen von Gumstix

Ihre nächste eingebettete Hardware-Plattform wird ohne Rechenleistung nicht lange im Feld bestehen, und Raspberry Pi hat mit dem neuen CM4 Computer-on-Module (CoM) einen großen Schritt nach vorne gemacht. Raspberry Pi Einplatinencomputer, Entwicklungsboards und CoMs sind in der Embedded-Community äußerst beliebt. Sie eignen sich hervorragend zur Entwicklung von eingebetteter Software und Firmware für Ihre Peripheriegeräte und können problemlos Daten über standardisierte Schnittstellen (UART, GPIO usw.) von einer Reihe von Geräten aufnehmen. Es gibt auch reichlich Community-Support für die Arbeit mit diesen Entwicklungs-Kits.

Das neue Raspberry Pi CM4 hat das Spektrum möglicher Pi-basierter Anwendungen erweitert, und ein CM4 Entwicklungs-Kit ist der beste Weg, um mit der Entwicklung einer neuen Anwendung zu beginnen. Wenn Sie eine neue Anwendung für Ihr CM4-basiertes System entwickeln möchten, werden Sie es nicht ohne ein spezielles Trägerboard für Ihr CM4 zum Einsatz bringen können. Hier erfahren Sie, was Sie mit einem CM4 Entwicklungs-Kit machen können, worin sich das CM4-Modul von einem Entwicklungs-Kit unterscheidet und was es bedeutet, ein CM4-Trägerboard für Ihr neues Produkt zu entwerfen und herzustellen.

Was ist in einem Raspberry Pi CM4 Entwicklungs-Kit enthalten?

Ein Raspberry Pi CM4 Entwicklungs-Kit ist eine komplette Hardware-Plattform für die Entwicklung von eingebetteter Software und die Anbindung an eine Vielzahl von externen Hardware-Modulen. Das CM4 Entwicklungs-Kit, das Sie verwenden, sollte Zugang zu allen eingebauten Peripheriegeräten eines CM4 CoM bieten. Dies ermöglicht es Ihnen, sich auf die Entwicklung Ihrer Software für Ihr CM4-Board und Firmware für Ihre externen Module zu konzentrieren, anstatt sich während der Entwicklung um die Feinheiten des Hardware-Designs zu sorgen.

Ein CM4-Modul wird über den Standardanschluss, der auch auf einer benutzerdefinierten Trägerplatine verwendet würde, mit dem Entwicklungsboard verbunden. Dies gibt den Benutzern Zugang zu allen Standard-Peripheriegeräten auf dem CM4-Modul:

• GPIO, UART und andere Standard-Schnittstellen
• DSI- und HDMI-Schnittstellenanschluss für Displays
• Google Edge TPU
• CSI-Schnittstelle für hochauflösende Kameraanschlüsse
• Gigabit Ethernet für Netzwerkanbindungen
• USB Typ-A und USB-Mikro-Ports
• Einzelne PCIe-Lane, idealerweise über einen M.2 (M Key)-Anschluss

Raspberry Pi CM4 On-Board-Funktionen

Neben diesen Schnittstellen haben Sie Zugang zu weiteren Funktionen, die in das CM4-Modul integriert sind. Dazu gehören integriertes Wifi und Bluetooth, bis zu 8 GB LPDDR4 RAM und bis zu 32 GB eMMC Flash-Speicher. Diese Kombination aus Schnittstellen und On-Board-Funktionen auf einem CM4-Modul und Entwicklungs-Kit macht das CM4 ideal für kleine NAS-Server, Sensor-Knoten-Controller, Smart-Home-Produkte und Edge-Computing-Produkte.

Schnittstellen mit anderen Modulen

Bevor Sie eine eigene Platine für Ihr CM4 CoM bauen, müssen Sie sicherstellen, dass das CM4 mit allen externen Modulen kompatibel sein wird, die Sie auf Ihrem Trägerboard haben möchten. Das beste Entwicklungs-Kit sollte einen Pin-Header für den Zugriff auf langsamere Single-Ended-Schnittstellen (SPI/UART/I2C/SDIO), codierte Steckverbinder für die PCIe-Lane und sogar Koaxialsteckverbinder für die Schnittstelle mit HF-Geräten umfassen. Sie können Entwicklungsboards für andere kritische Komponenten über diese Steckverbinder und Standard-Schnittstellen anschließen.

Sobald Sie Ihre eingebettete Software für Ihre CM4-Anwendung entwickelt haben, können Sie mit dem Design eines benutzerdefinierten Trägerboards für Ihr CM4 CoM fortfahren. Dieser letzte Schritt im Entwicklungsprozess ist einer der wichtigsten für die Bereitstellung Ihres CM4-fähigen eingebetteten Produkts.

Gestalten Sie Ihr eigenes CM4-Board mit Upverter

Wenn Sie Ihr eigenes Trägerboard für den Raspberry Pi CM4 entwickeln möchten, müssen Sie kein PCB-Design-Experte sein. Upverter ist eine Online-Designplattform, die es Ihnen ermöglicht, schnell ein Trägerboard für ein CM4 CoM zu entwerfen und es direkt in die Fertigung zu geben. Wenn Sie Ihr CM4-Trägerboard in Upverter bauen, können Sie eine Reihe von Anschlüssen und Peripheriegeräten zum Board hinzufügen, ohne sich um komplexe PCB-Layoutaufgaben kümmern zu müssen. Einige Module, die Sie Ihrem Board hinzufügen können, umfassen:

• GPS/GNSS-Module, einen LoRaWAN-Transceiver und andere Funkmodule
• hochauflösende Kameras über vertikale und Flachbandkabel-Anschlüsse
• SD-Erweiterungskarten für zusätzlichen Speicher
• Google Edge TPU, entwickelt für die Ausführung von Inferenz am Edge
• Stiftleisten, Klemmenblöcke und andere Board-zu-Board-Verbindungen

Die Drag-and-Drop-Schnittstelle ermöglicht es Ihnen, einen modularen Blockdesignansatz für CM4-Trägerboards mit bewährten Hardwaremodulen zu verfolgen. Das Beste von allem ist, dass diese Werkzeuge in Ihrem Browser zugänglich sind; es gibt nichts herunterzuladen oder zu installieren, und Sie können Ihre Design-Dateien bei Bedarf in Ihre PCB-Designsoftware importieren.

Das obige Bild zeigt eine modifizierte Version des Gumstix Raspberry Pi CM4 Entwicklungsboards. Sie können Ihr individuelles Design von einer CM4 Entwicklungsboard-Vorlage aus starten. Der Standard-Pin-Header und die Display-Schnittstellen wurden entfernt, ein Testanschluss für robuste Verbindungen zu externen Boards hinzugefügt und die Größe des Boards leicht reduziert. Solche Modifikationen können leicht hinzugefügt werden, ohne sich um Layout und Routing in PCB-Designprogrammen sorgen zu müssen, und ein Design kann schnell zur Fertigung und Montage innerhalb von Upverter gebracht werden.

Letztendlich müssen Sie sich von einem Raspberry Pi CM4 Entwicklungs-Kit entfernen und mit einer proprietären Hardwareplattform arbeiten beginnen. Wenn Sie kein professioneller PCB-Designer sind, bietet Ihnen Upverter die Werkzeuge, die Sie benötigen, um schnell eine benutzerdefinierte Trägerplatine für Ihre nächste eingebettete Anwendung zu erstellen. Sie haben Zugriff auf ein CM4-Board und andere branchenübliche COMs und beliebte Module in einer Drag-and-Drop-Browseroberfläche. Wenn Sie das nächste Mal schnell eine neue Trägerplatine erstellen und in die Produktion bringen müssen, versuchen Sie es mit den modularen Elektronik-Design-Tools in Upverter.

Werfen Sie einen Blick auf alle Gumstix Raspberry Pi Boards oder kontaktieren Sie uns heute, um mehr über unsere Produkte, Designwerkzeuge und Dienstleistungen zu erfahren.