多款特色应用底板加速客户整机开发

1、概述

　　ETA8xx系列应用底板是一种基于英创ESMARC主板，可直接投入应用的小尺寸底板。ETA8xx应用底板的基本特色是在底板上引出所需的高速信号接口，如以太网络、USB、显示接口等，同时把面向工控的常规信号，如GPIO、串口、CAN等，留给用户做最后的扩展。所有型号的ETA8xx应用底板其外形尺寸均为105mm×105mm，可被大多数的客户机箱直接采用。ETA8xx应用底板需与英创ESMARC主板配合使用。

　　用户在ETA8xx应用底板的基础上，可根据自身应用需求，开发一张简单的二级扩展底板，通过ETA8xx的2个IDC40双排插座连接在一起。客户在二级扩展底板上通常是实现带隔离的开入开出、RS232 / RS485驱动电路、CAN总线驱动电路等，均属于成熟稳定的电路。 由此可见这样做的最大优点是大大简化了客户整机的硬件开发难度，缩短客户产品的入市时间。不失为一种高效快速的整机实现方案。

　　本文主要介绍ETA8xx系列应用底板的技术特色，以及快速灵活搭建整机设备的方法。

　　1.1　ESMARC主板

　　ETA8xx系列底板原则上可与英创公司的所有ESMARC系列主板配合使用，以下为常用的主板型号：

　　1、带有ISA总线的ESM6802主板，可支持标准HDMI显示接口；可支持ETA8xx应用底板上扩展的4路网口和8路串口。

　　2、带有ISA总线的ESM3354、ESM3352主板，可支持ETA8xx应用底板上扩展的4路网口和8路串口。

　　1.2　应用底板基本参数

　　所有ETA8xx系列底板都有相同的外形尺寸、供电方式以及面向工控应用的低速信号扩展接口。

　　●　外形尺寸：105mm×105mm

　　●　外部供电：+5V

　　●　2个40芯坚固IDC双排插针（0.1”）对称分布于底板的两侧

　　●　4个Ф3定位孔

ETA8xx系列应用底主板外形尺寸示意图（单位：mm）

　　ETA8xx应用底板的2个IDC40双排插座，主要引出ESMARC主板面向工控应用的低速信号，包括32位GPIO、4路串口、12路扩展信号等。其中部分的GPIO可复用为CAN、UART、RS485方向控制等通讯接口信号。

　　不同的型号的ETA8xx应用底板，可能会包括不同的扩展接口，以适应不同的应用需求。一般来说，若在应用底板上扩展的是高速接口，则接口会在底板上直接引出；若扩展的是低速接口，如UART、CAN等，则扩展接口的信号会引至应用底板的IDC40插座，由客户最终决定接口的引出形式。

　　1.3　典型ETA8xx应用底板功能框图

　　以下是ETA810的功能框图。

　　1.4　三级层叠结构

　　在ETA8xx作为第一级应用底板，与ESMARC 主板以及工控通道扩展底板一道，构成三级层叠结构，如下图所示：

ESMARC工控主板 / ETA8xx应用底板 / 客户应用底板结构示意图

　　从上如可见，顶层为ESMARC主板，插在ETA8xx应用底板上；ETA8xx把主板上的工控信号引到自己的IDC40插座上，而高速的网口、USB等信号则直接在应用底板上引出；第三层为用户扩展的应用底板，主要实现带隔离的开入开出、RS232 / RS485驱动电路、CAN总线驱动等电路单元。客户应用底板的尺寸与接口布局通常与客户机箱密切相关。

2、ETA8xx的典型型号简介

　　ETA8xx应用底板分成两种类型，一类为一级应用底板，型号命名为ETA8x0，如ETA810、ETA820等。ETA8x0上承载ESMARC工控主板，引出各种高速接口，板上的2个IDC40插座汇集常规的工控信号。另一类为二级应用底板，型号命名为ETA80x，如ETA806、ETA808等。ETA80x通过IDC40插座与一级应用底板相连，主要实现带隔离的RS485、RS232、CAN接口，数字IO（继电器输出、光电隔离输入）等功能。

　　尽管ETA8xx底板的外形尺寸均为105mm×105mm，但客户可参考ETA80x的设计，结合自己机箱的情况，快速设计出不同尺寸、不同接口配置的二级扩展底板。

　　2.1　ETA810

　　ETA810是一款带有网络和串口扩展的一级应用底板，可与ESM6802、ESM3354和ESM3352配合使用。所构成系统的接口包括：

　　●　6路独立的100M以太网口

　　●　多达14路UART串口

　　●　2路CAN总线接口（与GPIO复用管脚）

　　●　32路GPIO，直接来自于ESMARC主板

　　ETA810要求所使用的主板必须带有精简ISA总线。以下是ETA810应用底板的正面图片。

　　2.2　ETA820

　　ETA820是一款支持mini PCIe无线模块的一级应用底板，可与ESM6802、ESM3354、ESM3352、ESM6800、ESM9287、ESM9283等主板配合使用。所构成系统的接口包括：

　　●　2路独立的100M以太网口

　　●　3路USB主控接口

　　●　HMDI显示接口

　　●　多种标准miniPCIe的2G / 3G / 4G 模块

　　●　多种标准miniPCIe的WiFi / BT模块，包括英创自有的ES6103、ES6210

　　●　直接来自ESMARC主板的4路UART串口

　　●　直接来自主板的32路GPIO，其复用的接口功能随主板型号的不同而有所不同