發布日期：2022-04-28 點擊率：33
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如果您是一個基于 Arm? 的處理器開發新產品的設計者，您可能已經習慣了使用 4 - 48 個引腳的 IC，您也有可能會用到更多引腳的芯片，盡管這樣，查閱 datasheet 并確保電路正確連接會耗費大量的時間。
但是即使在這些準備工作之后，考慮設計一個帶有處理器、DDR 存儲、eMMC、復雜 layout，Wi–Fi，藍牙，以及多層 PCB 設計、長度和阻抗匹配的走線、符合 EMI / EMC 的設計仍然是困難且耗時的。
如果您沒有從處理器開始設計 PCB 所需的經驗，或者沒有足夠的時間從頭開始開發，又或者是需要一個協議兼容的系統來集成，您可以考慮使用核心板（SOMs, Systems-on-Module）。
核心板采用緊湊型設計，因此可以便于安裝在狹窄的空間中，例如家庭自動化應用所要求的外殼。 核心板具有高穩定性，使其更適用于嚴苛的樓宇或者工業自動化應用。使用核心板有助于縮短您產品的上市時間，降低開發成本和設計風險。在 TI 的第三方生態合作伙伴中，有一些供應商設計和制造基于 TI 處理器的核心板，并提供定制底板的設計服務、并且他們會免費提供技術支持和承諾產品長期可用性。
為了充分的理解核心板及其優勢，讓我們先了解一些術語：
核心板（SOMs, Systems-on-Module）是完整實現嵌入式計算機系統的 PCB，它集成了處理器（或多處理器單元）和處理器正常運行所需的所有 IC，包括 ROM、RAM、電源管理 IC、 晶體振蕩器和無源器件。核心板和底板之間的采用高密連接器的方式，構建了一個與應用無關的嵌入式計算機平臺，連接器的引腳定義可能是每個廠家專有的或通用的。 “SOMs”一詞有時也被用來描述嵌入式 PCB 的整體行業，盡管在技術上來說并不很準確。圖 1 是核心板的俯瞰圖和底視圖，采用 HDI 板對板連接器。
圖 1：PHYTEC 的 phyCORE-AM64x 核心板，采用 AM6442 處理器：頂部（左）； 和底部（右）。 （圖片由 PHYTEC 提供）
計算機模塊（COM, Computer-on-Module）與核心板是差不多的概念，大多數人會用首字母縮寫 SOM 或者 COM。 但無論是 SOMs 還是 COM，都是“模塊”，也就是說它還需要一個 PCB 底板連接，才能在最終產品中使用。
載板（CB, Carrier Board）或底板是與核心板模塊（SOM 或 COM）的配對的 PCBA，其實現了應用中所有需要用到的外設。一個需要顯示的應用可能會在底板上設計一個 HDMI 接口，而需要以太網的產品則需要一個 RJ45 連接器。由于核心板模塊是與應用無關的，它更容易根據應用所需外設以及最終產品的外殼尺寸來定制底板。底板在中間有一個空區，核心板模塊可以放置在連接器上，如圖 2 所示。
圖 2: PHYTEC 用于 phyCORE-AM64x 核心板的 phyBOARD-AM64x 底板（CB） PCB。（圖片由PHYTEC 提供）
開發套件（DevKit 或簡稱 DVK）將核心板與底板相連接，試圖最大限度地引出核心板理論上可能的功能接口。 開發人員在為特定應用設計定制底板之前，可以使用開發套件來開發軟件或評估系統。 開發套件的底板有時會把兩個不會同時使用的功能用多路復用器都實現出來。 開發套件還包括例如 LCD 屏幕和電源之類的配件。 開發套件是將核心板安裝在通用底板上后的完整產品，如圖 3 所示。
圖 3: PHYTEC 的 phyBOARD-AM64x-Electra 開發套件（SOM+CB）。（圖片由 PHYTEC 提供）
單板計算機（SBC, Single-board Computer）是單個 PCB 組成的嵌入式計算機產品，其中包含處理器、支持系統運行所需的 IC 和外圍連接器。 雖然它可能包括連接的配件，例如連接到相機模塊的擴展卡或排線，但 SBC 不需要額外的 PCB 來工作。
應用套件是封裝在外殼中的 SOM+CB 或 SBC，作為適用于特定應用的產品銷售。應用套件獨立運行，或者使用有線或無線通信協議集成到一個更大的設備網絡中。應用套件外殼通常有安裝孔以便于安裝。
如您所見，核心板是緊湊型、低成本、易于集成的模塊化的計算機。它是實現將產品推向市場并適用于幾乎所有應用的最快方法之一。它可以支持針對最終產品外殼定制底板，甚至核心板所采用的處理器子型號（不同主頻等級、溫寬）和內存大小（512MB，1GB）通常是可以定制的。本文中的核心板是生產就緒型模塊，適用于樓宇自動化網關、工業自動化網關等。
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