Freescale MCIMX31LVKN5BR2

Отличный выбор! MCIMX31LVKN5BR2 — это очень популярный и мощный процессорный модуль (System-on-Module, SOM) на базе процессора Freescale (ныне NXP) i.MX31. Это был флагман в своем классе для встраиваемых систем с высокими требованиями к мультимедиа и производительности.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MCIMX31LVKN5BR2 — это готовый к использованию вычислительный модуль, построенный вокруг процессора i.MX31L (версия с пониженным энергопотреблением). Модуль включает в себя сам процессор, оперативную память, флеш-память, систему питания и все необходимые интерфейсы, выведенные на разъемы. Это значительно упрощает разработку конечных устройств: вместо проектирования сложной высокоскоростной платы с процессором, разработчик создает более простую базовую плату (carrier board) с нужной периферией.

Основное назначение: Портативные и стационарные устройства с требовательным графическим интерфейсом, обработкой видео/аудио, сетевыми функциями.

• Типичные применения: Медицинские мониторы, промышленные панели управления, навигационные системы (GPS), мультимедийные терминалы, тонкие клиенты, сложные тестовые и измерительные приборы.

Детальные технические характеристики

1. Центральный процессор (CPU):

• Ядро: ARM1136JF-S, работающее на частоте 532 МГц.
• Архитектура: ARMv6, поддерживающая набор инструкций Thumb.
• Сопроцессоры: Векторный floating-point coprocessor, Java-accelerator.

2. Мультимедиа и Графика:

• Графический ускоритель: Интегрированный блок 2D/3D Graphics Acceleration (i.MX31 Graphic Controller). Поддерживает OpenGL ES 1.1, что позволяло создавать сложные интерфейсы.
• Видео: Встроенный процессор обработки изображений (Image Processing Unit, IPU). Поддержка ввода/вывода видео, масштабирование, кодирование/декодирование в форматах MPEG-4, H.263, H.264.

3. Память:

• ОЗУ (RAM): 128 МБ мобильного DDR SDRAM (32-битная шина).
• ПЗУ (Flash): 256 МБ NAND Flash памяти для хранения ОС и данных.
• Дополнительно: Встроенный контроллер для подключения внешней памяти (NOR/NAND Flash, SRAM, PSRAM).

4. Ключевые интерфейсы (выведенные на разъемы модуля):

• Дисплей: 24-битный RGB интерфейс (до UXGA 1600x1200), поддержка аналогового TV-выхода (Composite), встроенный контроллер для LCD-панелей.
• Камера: Интерфейс для подключения CMOS-сенсоров (до 5 Мп).
• Аудио: Цифровой аудиоинтерфейс I2S/AC97 для подключения внешних кодеков.
• Сеть: 10/100 Мбит Ethernet контроллер (на базе SMSC LAN9217).
• Последовательные интерфейсы: 3x UART, SPI, I2C.
• Расширение: 32-битный SD/MMC слот (поддерживает SDIO).
• USB: 2 порта USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) с поддержкой Host и OTG.
• Другие: GPIO, ШИМ (PWM), таймеры, клавиатурный контроллер.

5. Электропитание:

• Напряжение питания: Одного источника +5В достаточно для всего модуля.
• Потребление: i.MX31L оптимизирован для низкого энергопотребления, имеет несколько энергосберегающих режимов.

6. Механика и Окружение:

• Форм-фактор: Компактная плата с двумя высокоплотными разъемами.
• Рабочая температура: Обычно 0°C до +70°C (коммерческий диапазон). Для промышленного диапазона (-40°C до +85°C) существовали другие версии модулей на базе i.MX31.

Парт-номера (Part Numbers) и Варианты

Модель MCIMX31LVKN5BR2 — это конкретная конфигурация в линейке. Буквенно-цифровой суффикс указывает на особенности:

• L — процессор i.MX31L (low-power).
• V — корпус процессора (вариант).
• KN5 — обозначение комплектации модуля (память, Ethernet-контроллер).
• BR2 — revision или дополнительные специфические опции.

Совместимые и альтернативные модели в линейке i.MX31 от Freescale/NXP:

• Ближайшие аналоги (другие версии модуля):

  • MCIMX31LVKN5C — возможна другая ревизия или частота.
  • MCIMX31LVMN5B — может отличаться типом памяти или отсутствием Ethernet.
  • Модули от других производителей на чипе i.MX31: например, от компании Phytec (phyCORE-i.MX31) или LogicPD (Zoom).

• Совместимые процессоры (Pin-to-Pin и функционально):

  • i.MX31 (стандартная версия, частота до 532 МГц).
  • i.MX31L (версия с пониженным энергопотреблением, как в данном модуле) — прямая совместимость.
  • i.MX32 — очень похожий процессор, но с дополнительными криптографическими функциями. В большинстве случаев совместим по выводам, но требует проверки datasheet.

• Последующие поколения (более новые, требуют переработки платы):

  • i.MX35 — следующее поколение (ядер Cortex-A8), значительно более производительное, но не совместимое по выводам.
  • i.MX25/28 — процессоры для более бюджетных решений.
  • Серия i.MX 6/7/8 — современные многокризные процессоры NXP. Прямой совместимости нет, но являются логическими преемниками для новых разработок.

Важная информация для разработки

1. Статус: Процессор i.MX31 и данный модуль находятся в состоянии NRND (Not Recommended for New Design) или EOL (End of Life). Это означает, что NXP не рекомендует использовать их для новых проектов, а производство и поддержка ограничены.
2. ОС: Модуль широко использовался с операционными системами Linux (включая дистрибутивы для встраиваемых систем), Windows Embedded CE 6.0, а также с различными RTOS (QNX, VxWorks).
3. Драйверы и ПО: Поддержка со стороны производителя (Freescale/NXP) в виде BSP (Board Support Packages) для популярных ОС. Сообщество разработчиков создало много материалов для Linux.

Вывод: MCIMX31LVKN5BR2 — это проверенный временем, мощный модуль для встраиваемых систем своего поколения. При выборе для нового проекта стоит рассматривать более современные аналоги (например, на базе i.MX6 UL или i.MX7), но для поддержки или модернизации существующей продукции он остается актуальным.