Gumstix에서 제공하는 Raspberry Pi CM4 PCB 캐리어 보드

새로운 임베디드 하드웨어 플랫폼은 컴퓨팅 파워 없이는 현장에서 오래 가지 못할 것이며, Raspberry Pi가 새로운 CM4 컴퓨터 온 모듈(CoM)로 그 자리를 차지했습니다. Raspberry Pi 단일 보드 컴퓨터, 개발 보드, 그리고 CoM들은 임베디드 커뮤니티에서 엄청난 인기를 끌고 있습니다. 이들은 주변 장치의 임베디드 소프트웨어와 펌웨어를 개발하는 데 매우 좋으며, 표준 인터페이스(UART, GPIO 등)를 통해 다양한 장치로부터 데이터를 쉽게 가져올 수 있습니다. 이 개발 키트들로 작업하는 데 있어 커뮤니티 지원도 풍부합니다.

새로운 Raspberry Pi CM4는 가능한 Pi 기반 애플리케이션의 범위를 확장했으며, CM4 개발 키트는 새로운 애플리케이션을 개발하기 시작하는 가장 좋은 방법입니다. CM4 기반 시스템에 새로운 애플리케이션을 개발하고 싶다면, CM4용 맞춤형 캐리어 보드 없이는 배포할 수 없습니다. CM4 개발 키트로 할 수 있는 일, CM4 모듈이 개발 키트와 어떻게 다른지, 그리고 새로운 제품에 대한 CM4 캐리어 보드를 설계하고 제조하는 데 필요한 것이 무엇인지에 대해 알아보겠습니다.

Raspberry Pi CM4 개발 키트에는 무엇이 포함되어 있나요?

Raspberry Pi CM4 개발 키트는 임베디드 소프트웨어 개발 및 다양한 외부 하드웨어 모듈과의 인터페이싱을 위한 완전한 하드웨어 플랫폼입니다. 사용하는 CM4 개발 키트는 CM4 CoM의 모든 내장 주변 장치에 대한 접근을 포함해야 합니다. 이를 통해 하드웨어 디자인의 미세한 부분에 대해 걱정하기보다는 CM4 보드용 소프트웨어와 외부 모듈용 펌웨어 개발에 집중할 수 있습니다.

CM4 모듈은 사용자 정의 캐리어 보드에 사용될 표준 커넥터를 통해 개발 보드에 연결됩니다.이를 통해 사용자는 CM4 모듈의 모든 표준 주변 장치에 접근할 수 있습니다:

• GPIO, UART 및 기타 표준 인터페이스
• 디스플레이용 DSI 및 HDMI 인터페이스 커넥터
• Google Edge TPU
• 고해상도 카메라 연결용 CSI 인터페이스
• 네트워킹을 위한 기가비트 이더넷
• USB 타입-A 및 USB 마이크로 포트
• M.2 (M 키) 커넥터를 통한 단일 레인 PCIe

Raspberry Pi CM4 온보드 기능

이러한 인터페이스 외에도 CM4 모듈에 내장된 다른 기능에도 접근할 수 있습니다. 여기에는 내장형 Wifi와 Bluetooth, 최대 8GB LPDDR4 RAM, 최대 32GB eMMC Flash 저장소가 포함됩니다. 이러한 인터페이스와 CM4 모듈 및 개발 키트에 탑재된 기능 세트는 CM4를 소형 NAS 서버, 센서 노드 컨트롤러, 스마트 홈 제품, 엣지 컴퓨팅 제품에 이상적으로 만듭니다.

다른 모듈과의 인터페이싱

CM4 CoM을 위한 맞춤형 보드를 구축하기 전에, CM4가 캐리어 보드에 원하는 모든 외부 모듈과 호환될 수 있도록 해야 합니다. 최고의 개발 키트는 느린 속도의 단일 종단 인터페이스(SPI/UART/I2C/SDIO)에 접근할 수 있는 핀 헤더, PCIe 레인을 위한 키드 커넥터, 그리고 RF 장비와의 인터페이싱을 위한 동축 커넥터를 포함해야 합니다. 이러한 커넥터와 표준 인터페이스를 통해 다른 중요한 구성 요소의 개발 보드를 연결할 수 있습니다.

CM4 애플리케이션을 위한 임베디드 소프트웨어를 구축한 후에는 CM4 CoM을 위한 맞춤형 캐리어 보드를 디자인할 수 있습니다. 개발 과정에서 이 마지막 단계는 CM4 지원 임베디드 제품을 배포하는 데 가장 중요한 단계 중 하나입니다.

Upverter로 자신만의 CM4 보드 디자인하기

라즈베리 파이 CM4용 캐리어 보드를 개발하고 싶다면 PCB 설계 전문가일 필요는 없습니다. Upverter는 온라인 설계 플랫폼으로, CM4 CoM용 캐리어 보드를 빠르게 설계하고 바로 제조에 투입할 수 있게 해줍니다. Upverter에서 CM4 캐리어 보드를 구축할 때, 복잡한 PCB 레이아웃 작업에 대해 걱정하지 않고 보드에 다양한 커넥터와 주변 장치를 추가할 수 있습니다. 보드에 추가할 수 있는 몇 가지 모듈은 다음과 같습니다:

• GPS/GNSS 모듈, LoRaWAN 트랜시버 및 기타 무선 모듈
• 수직 및 리본 커넥터를 통한 고해상도 카메라
• 추가 메모리를 위한 SD 확장 카드
• 엣지에서 추론을 실행하도록 설계된 Google Edge TPU
• 핀 헤더, 터미널 블록 및 기타 보드 간 커넥터

드래그 앤 드롭 인터페이스를 통해 검증된 하드웨어 모듈을 사용하여 CM4 캐리어 보드에 모듈러 블록 디자인 접근 방식을 취할 수 있습니다. 무엇보다, 이러한 도구들은 브라우저에서 접근할 수 있으며, 다운로드하거나 설치할 필요가 없고, 필요에 따라 설계 파일을 PCB 설계 소프트웨어로 가져올 수 있습니다.

위 이미지는 Gumstix Raspberry Pi CM4 개발 보드의 수정된 버전을 보여줍니다. CM4 개발 보드 템플릿에서 사용자 정의 디자인을 시작할 수 있습니다. 표준 핀 헤더와 디스플레이 인터페이스가 제거되었고, 외부 보드에 견고한 연결을 위한 테스트 터미널이 추가되었으며, 보드 크기가 약간 줄어들었습니다. 이러한 유형의 수정 사항은 PCB 디자인 프로그램에서 레이아웃과 라우팅을 걱정하지 않고 쉽게 추가할 수 있으며, Upverter 내에서 빠르게 제조 및 조립으로 이동할 수 있습니다.

결국, Raspberry Pi CM4 개발 키트에서 벗어나 독자적인 하드웨어 플랫폼으로 작업을 시작해야 할 것입니다. 전문 PCB 디자이너가 아니더라도, Upverter는 다음 임베디드 애플리케이션을 위한 사용자 정의 캐리어 보드를 빠르게 생성할 수 있는 도구를 제공합니다. CM4 보드 및 기타 산업 표준 COM 및 인기 모듈에 대한 액세스를 드래그 앤 드롭 브라우저 인터페이스에서 사용할 수 있습니다. 다음에 새로운 캐리어 보드를 빠르게 생성하고 생산에 투입해야 할 때, Upverter의 모듈식 전자 디자인 도구를 사용해 보세요.

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