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Thema: Boardcomputer entwickeln

  1. #1
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    Boardcomputer entwickeln

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    Von vorne rein: Ich weiß nicht ob diese Idee ein wenig zu viel ist.

    Irgen wie bin ich mal auf die Idee gekommen, dass man einen I-Cybie doch mit einem echtem Computer versehen könnte. Da es allerdings kein I-Cybie speziefisches problem ist möchte ich hier mal ein extra Topic aufmachen. Hier ist noch der link zu meinem Post: http://www.roboternetz.de/phpBB2/vie...11305&start=22

    Ein Foxboard wäre ja ansich schon nicht schlecht, allerding wird die zweite Platine für die H Brücken usw etwas größer werden, es wäre also nicht zwingend, dass die Multichipvariante verwendet wird. Zudem machen mit die 16MB Ram echt sorgen wenn da eine Webcam mit dran hängen sollte. Damit es sich richtig lohnt müsste das ganz irgend wie etwas flexibler werden:

    Der ETRAX FS http://developer.axis.com/ hat 200MHz (Leider BGA)
    SDRAM und Flash wären dann extern nötig durchbrachen aber die relativ geringen Limits. Da eine Speicherbreite von 64 bit unterstützt wird wären ganz normal Laptop SDRam module moglich (ein bringt 256MB ist wahrschlich billiger als das beschaffen von wenigen einzelnen chips) der 4 Mbit Flasrom zum Booten mach meiner meinung nach auch keine besonderen Probleme, eine MMC, SD, Compactflashkarte oder Notebookfestplatte könnten als Massenspeicher dienen.
    Wlan o.Ä. wäre am USB kein problem, webcams sind mit USB 1.1 ein wenig eingeschränkt wenn man zwei für eine Stereosicht bräuchte, allerdings wäre dann so langsam auch eine schnellere CPU nötig.
    Die Ethernetschnittstelle mach zwar nur an einem Stationärem Roboter, sollte aber auch kaum Platz sparen.
    Sensoren und Motorentreiber könnten relativ leicht über den I2C Bus angesteuert werden.
    Weiter nützzliche Dinge die eingeplant werden sollten: Bescleunigungssensor um die Lage zu messen, GPS und Erdmagnetfeld zur navigation und zuordnen der Bilderdaten (ein gedächtnis mit 40GB ist wertlos wenn das Viech sich nicht dran erinnern kann wo es das gesehen hat)

    Dinge die ich bei einem solchem Projekt ohne größere Probleme realisieren könnte:
    Das Layout der Hauptplatine
    Einiges an an nützlicher software für laufende Roboter.
    Javascriptschnittstellen damit das coden einfacher wird.

    Dinge die ich definitiv nicht kann:
    BGA löten (ich löte zwar notfalls 0,5mm Pinabstand mit der hand aber bei BGA sehe ich nix)


    [/align]

  2. #2
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    Ich habe mal ein wenig im Datenblatt gelesen. IO Mäßig wird da recht viel geboten. Sehr interresant ist auch das SPI mit 100MHz. Prinzipell könnte man dort drüber schon darüber Kammera laufen lassen, ohne das es einen den USB Plättet. Selbst die Bandbreite passt noch recht gut bei einer gewöhlichen Auflösung von 640x480 und 30 FPS (=9MB/s ~ 74Mbit), der Hauptvorteil wäre, das die Kammeradaten direkt im Hauptspeicher durch DMA abgebildet werden können, es keine Kompressionsartefakte gibt und keine CPU zeit für die (unötige) Dekompression verloren geht. Zudem fällt die außerst stöhrende Latenzzeit weg, die man sonst sehr haufig an USB Cams beobachten kann.
    Eigendlich müsste nur ein 10MSPS ADC mit SPI her, als Cam kämen dann entweder normale Cameramodule in Frage oder ein CCD chip mit einigen extenen Bauteilen (Ist aber auch eine harte Nuss aber qualitativ extrem viel besser)

  3. #3
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    Wieder ein wenig mehr rausbekommen:

    Die CPU lässt sich leider nicht unter einem So-Dimm verstecken (Molex54698-7000 erlabubt nur 3,4mm bis zur So-Dimm Modulmitte und wenn man 1,9mm anziehr fehlen unter umständen 0,5mm) Sie würde aber auf die Rückseite passen. Da Der Sodimslot etwas 70mm Breit ist wäre das schon mal ein festes Minimalmaß. Da der Platz unter dem So-Dimm immer noch für flache Bauteile wie Flashram genutzt werden kann schätzze ich mal die Breite auf mindestends 50mm. Zusätzlich müsste noch wenigstens eine Compaktflashslot mit drauf.

    Ein anderes sehr sinvolles Format wären die Maße einer 2,5" Festplatte, dann wäre genug Freiraum zusätzlich ICs mit einzuplanen und es müsste nur die obere Seite mit Bauteilen bestück werden. Dieses Format macht aber irgend wie nur Sinn wenn eine 2,5" Festplatte in einem Roboter keine zu geringe Lebendsdauer hat.

  4. #4
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    Auch wenn ich irgen wie hier alleine Tippe:

    Die Wahrscheinlichste IO Verteileung wäre folgende:

    Das zweite Ethernetinterface wäre nur für einen ROuterinterresant kann also entfallen und an den Port ein schneller paraleler AD Wandler für eine Kammera angebaut werden. (Es gibt einfach keine schnellen seriellen ADCs...)

    Da nur ein IDE Interface gebraucht wird können alle anderen Pins ihre Alternativbelegung bekommen:
    3 zusätzliche Asynkrone Schnittstellen (0. als Debug, eine für optininales Bluetooth, die anderen kann man sicher auch noch brauchen)
    2 Synkrone Seriellen schnittstellen: 1x I2C (kann notfalls auch per Software emuliert werden) Aus einem 192KHz 24bit Sigmadelta StereoADC könnte man durchaus ein CWFM Radar bauen. (Sofern der rest nicht ganz so problematisch wäre. Ich hab nur Erfahrungen bis so 2-5 GHz... Die nötige Fouriertransformation könnte die CPU ohne problem durchfüheren) Auch für eine SD oder MMC Karte wäre so ein Port gut (Ich rechner aber vorsichtshalber mit der Compactflash/IDE Variante)

    Normale langsame ADCs (z.B. Max127) ließen sich am besten über I2C anbinden. Einen großen anteil der Steuerfunktionen würde ich auch darüber ansteuern...(Dafür muss man nicht Schnelles opfern)

    Da eigendlich alle Grundfunktionen eingeplant wären bleiben die beiden USB Ports noch für Wlan und andere Funktionen offen.

    Leider wird wohl eine 4 Layerplatine nötig werden. Das schlimme daran sind nicht die mehrkosten, sondern das die Freewareversion von Eagle nur zwei Layer macht (obwohl die zusätzlichen Layer eher nur Versorgungslayer wären...) Leider ist es auch noch extrem unhandlich 256Polige gehäuse mit Eagle durchzukauen....

  5. #5
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    Update:
    ICh hab immerhin den So-Dimm Slot und das gehäuse des Etrax fs als Eaglebiblioteken gefunden. (Damit enfäll wenigstens ein Teil der Fehleranfälligen Arbeit) Nur die BGA Pads sind anscheinen zu groß (Sie sollten nur so groß sein wie die Ball, damit noch eine Leiterbahn dazischen raus kann.)
    ICh würde es ech super finden wenn hier noch mal das ein oder andere Kommentar auftauchen würde. (oder eventuell nach geplante Projekte verschieben...)

  6. #6
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    So Etrax fs und So dimm sind jetzt als Lib vorhanden und mal testweise durch den Autorouter verbunden:
    http://cpux.de/base//etrax.png
    Das ist nicht wirklich schön aber ein Autorouter ist auch nicht wirklich dazu in der Lage so etwas ahbwegs sauber zu routen... Als nächstes kommt wohl der 44 Polige Festplatten Anschluss auf der anderen Längsseite der Platine (die auch nur so groß wie eine 2,5" Festplatte ist)

  7. #7
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    Leider weiß ich nicht was der kostet und wo man den bekommen könnte, aber ein zweites BGA wäre nicht mehr alzu schlimm:

    http://www.atmel.com/dyn/resources/p...ts/doc4920.pdf

    Zwei weiter Bauteile die irgend wie noch auf der Blacklist stehen sind der Ethernet PHY (muss wohl zusammen mit dem Prozessor organisiert werden) und das Flash (Segor hat ein 4MB Flash im Ausverkauf, welches erst einmal verwendet werden könnte)

    Für die IDE Platte habe ich provesorisch eine 44Polige stiftleiste eingesetzt, eine SMD Variante wäre mit aber viel lieber da dann keine Pins auf das Festplattengehäuse durchdrücken können. Die Verbindung muss durch ein etwa 10-20mm langes Flachbandkabel erfolgen. Ich denke es mach sinn zusätzlich auf der Unterseite Lötpads für einen Compactflashslot einzulanen (Als Ersatz für die IDE Platte) Diese beiden Varianten können dann als Massenspeicher dienen, wärend der Linuxkernel allerdings aus dem Flash geladen wird und auch eine Ramdisk verwenden kann solang das Image nicht größer als der Flash wird...

  8. #8
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    Per Hand geroutete Platinen sehen komischer Weise immer viel besser aus und es tauchen keine viel zu langen Leitungen rund herum auf.
    Wie man einduetig erkennen kann ist dank der kleinen SMD Bauteile noch genug Platz um sämtliche nötige IO unterzubringen.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken etrax3.png  

  9. #9
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    Um deinen Monolog mal zu unterbrechen

    Die GPS-Module von µ-Blox nutzen die Antaris4-Chipsätze und sind m.E. extrem klein, allerdings auch nicht die billigsten. Das wäre einfacher als selber ein GPS-Modul aufzubauen.
    Wenn du gerade im Selbstbau-Fieber bist hilft dir das natürlich nicht weiter

  10. #10
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    Danke für die Unterbrechung Ich hab mich echt schon gewundert warum sich hier keine auch nur ein paar Ideen gepostet hat.

    Die µ-Blox empfänger sind sogar billig bei ebay zu bekommen (10 Euro + Versand), die sind zwar schon klein, nehmen aber immer noch relativ viel Platz auf der Platine weg. Sie wären auf jeden in der näheren Auswahl, wenn es sich nicht lohnen sollte ein Singlechip GPS auf die Platine zu setzten. Auf einer zweiten Platine wären 30x30 sicher kein Problem mehr.

    Inzwischen hab ich sogar einen Kompatiblen Ethernet PHY bei Segor gefunden, womit dann endlich alle Chips beschaffbar sein sollten.

    Das nächste Problem ist dann die Stromversorgung: 5V Für die Festplatte und USB, 3.3V für IO und 1.5V Für den CPUKern. Da 2x 2,8V (Entladene Lipozelle) zu wenig sind um eine stabile 5V zu bekommen, müssen wohl 3 Lipozellen in Reihe ein Spannung von 8.4 - 12.3V liefern.
    Irgend wie müssen aber alle 3 Spannungen durch Schaltwandler erzeugt werden, bei den 5V müssen bei 2 USB Ports und eine 2,5" Festplatte mindestens 1,5A eingeplant werden, bei den 3,3V eher nur um die 100mA, aber bei den 1,5V wieder bis zu 1A
    Kennt da zufällig jemand etwas besseres als 3 LM2596?

    Zum weiterem Layouten: Unter dem Sodimm ist ja im interem Bereich noch Platz, da die Pads der ersten Ethernetschnittstelle und der ersten Seriellen schnittstelle dort ligen mach es meiner Meinung nach sinn einen Max232 oder den Ethernet PHY dort zu plazieren. Fast die Kompltte andere Seite des Prozessors ist IO. zz sind noch etwa 50 Leitungen frei verfügbar. Alle lassen sich als normale IO Pins nutzen, können aber auch spezielle funktionen übernemen, die ich weiter oben schon mal aufgelistet hatte...

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