Robuste Embedded-Plattform mit HD-Grafik und SRAM

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Dies ist so mit Flash-Speicher nicht zu erreichen. Absolute Transaktionssicherheit unter allen denkbaren Umständen ist aber Grundvoraussetzung für viele Anwendungen, insbesondere im Zahlungsverkehr, beim Ticketing oder beim Qualitätsmanagement. Diese hohe Betriebssicherheit ist ein Hauptgrund, warum die Firma Designa Verkehrsleitsysteme seit Jahren ihre Parkraum-Bewirtschaftungssysteme mit Rechnern der Quadras-Familie ausrüstet. Das Aufmacherbild zeigt ein typisches Anwendungsbeispiel im Kassenautomaten.

Robuster und universeller Single-Board-Computer

Um einen zuverlässigen und störungsfreien Betrieb auch im rauen Umfeld, wie z.B. in Fahrzeugen oder im Maschinenumfeld zu gewährleisten, ist es sinnvoll, Industrie-PC-Systeme möglichst robust auszulegen. In der Praxis geschieht dies immer noch am effizientesten, wenn möglichst alle Verbindungen verlötet oder zumindest verschraubt und in einem möglichst massiven Gehäuse untergebracht sind. Quadras-II ist daher konsequent als Single-Board-Computer ausgelegt (Bild 1). Mit Ausnahme des optionalen Erweiterungsmoduls für eine CAN-Bus-Schnittstelle sind alle Bausteine, insbesondere auch statisches RAM (1 MByte) und dynamisches RAM (1 oder 2 GByte) fest verlötet.

Die beiden Schnittstellen für Massenspeicher sind industrietauglich als Compact Flash ausgeführt und von außen zugänglich; hier lassen sich bei Bedarf auch über handelsübliche Adapter Festplatten im 2,5"-Format anschließen. An Legacy-Schnittstellen stehen 2x RS232, Maus/Tastatur, Parallel-Port und ein 8x GPIO zur Verfügung. An aktuellen Schnittstellen werden 4x USB 2.0/1.1 (davon einmal mit erhöhter Stromkapazität bis max. 1,5 A für externe Geräte), HD-Audio mit MIC, AUX-In, Line-In, Line-Out, LVDS und HDMI zur Verfügung gestellt.

Eine Besonderheit stellen zwei unabhängig von einander ausgeführte Gigabit-Ethernet-Anschlüsse sowie eine vom Anwender programmierbare Signal-LED dar. Für maximalen mechanischen und EMV-Schutz sorgt ein Druckguss-Aluminiumgehäuse, das zugleich als Kühlkörper fungiert. So ist ganz ohne Lüfter ein Betriebsbereich von 0 bis 70 °C möglich. Da alle zum Betrieb von System und Peripherie benötigten Spannungen auf der Leiterplatte selbst erzeugt werden genügt eine einzelne, auch weniger stabile Versorgungsspannung von 10 bis 30 V (nominal 24 V) zum Betrieb des Geräts.

Rückwärtskompatibilität und Nachrüstmöglichkeit

Dieser weite Versorgungsspannungsbereich in Verbindung mit dem vibrationssicheren Aufbau sorgen für ideale Voraussetzungen im mobilen Einsatz, z.B. in Kraftfahrzeugen oder in Schienenfahrzeugen, aber auch im Nahbereich großer Maschinen. Die kleine Einbaugröße von nur 145 mm x 145 mm x 30 mm sorgt für vielseitige Einbaumöglichkeiten – von der VESA-Montage hinter einem Bildschirm bis hin zur klassischen Hutschienenmontage oder durch das robuste Metallgehäuse und Passivkühlung auch an fast beliebiger Stelle im Zielsystem.

Das Atom-System mit seinem geringen Platz- und Energiebedarf macht’s möglich. Zum Vergleich: Bei typischen Single-Board-Industriecomputersystemen im Mini-ITX-Formfaktor betragen allein die Platinenmaße schon 170 mm x 170 mm – und dies bei deutlich größerer Bauhöhe. Mit einer passenden, als Option lieferbaren Touchscreen-Controllerplatine mit eingebautem Schaltregler für den Inverter des Displays kann das System modular zum Panel-PC erweitert werden.

Durch Rückwärtskompatibilität und Verfügbarkeit von statischem RAM können entsprechende ältere x86-Systeme bei gleichem oder geringerem Energiebedarf und gesteigerter Rechenleistung ohne größere Anpassungen nun auch grafisch aufgerüstet und HD-tauglich gemacht werden. Bei Neuentwicklungen beeindrucken die HD-Fähigkeit bei geringem Stromverbrauch und voller x86-Kompatibilität. Statisches RAM und voneinander unabhängige Ethernetports ermöglichen zusätzlich hohe Transaktions- und Betriebssicherheit in verteilten Systemen.

* * Dr. Gerald Kurtze ... ist geschäftsführender Gesellschafter der KWS Computersysteme in Ettlingen.

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