什么是嵌入式主板？

嵌入式主板是專為嵌入式系統設計的核心計算平臺。它與我們日常使用的臺式機或筆記本電腦主板有明顯區別：

1.專用性強：不是通用計算平臺，而是為特定應用、特定環境和特定功能量身定制的。

2. 高度集成：將CPU、內存、存儲控制器、各種I/O接口（網絡、串口、USB、顯示等）甚至特定功能模塊（如GPIO,CAN,SPI,I2C）高度集成在一塊緊湊的電路板上。

3.形態多樣：尺寸和形狀變化極大，從信用卡大小的模塊（如RaspberryPiComputeModule）到稍大一些的Mini-ITX、3.5"SBC，再到完全定制的非標準尺寸。

4.低功耗：通常設計為低功耗運行，適合長時間、無風扇或散熱受限的環境。

5. 堅固可靠：針對工業、醫療、交通等惡劣環境，常采用寬溫設計、抗振動、防塵等措施，追求長期穩定運行（7x24小時）。

6.長生命周期：制造商通常會承諾較長的產品供應周期（如5-10年或更長），滿足工業產品長期維護和升級的需求。

嵌入式主板的主要應用領域

工業自動化：PLC、HMI、機器視覺、機器人控制、SCADA系統、工業網關。

物聯網：邊緣計算網關、智能傳感器集線器、數據采集設備。

交通運輸：車載信息娛樂系統、車載電腦、車隊管理、列車控制系統、航空電子設備。

醫療設備：醫療影像設備、病人監護儀、診斷儀器、實驗室自動化。

數字標牌與信息亭：廣告機、自助服務終端、交互式顯示屏。

網絡設備：路由器、交換機、防火墻、網絡附加存儲。

能源與電力：智能電表、充電樁控制、能源管理系統。

安防監控：NVR、DVR、門禁控制系統。

消費電子：高端家電控制面板、智能家居中樞。

軍工與航天：高可靠性要求的控制系統。

嵌入式主板的關鍵規格和特性（選購時需關注）

1.處理器：

架構：ARM(Cortex-A,Cortex-R,Cortex-M系列-功耗低，集成度高)、x86(IntelAtom/Celeron/Pentium/Core,AMDRyzenEmbedded-性能強，兼容性好)、RISC-V(新興)、PowerPC/MIPS(傳統應用)。

性能：根據應用負載選擇，從低功耗微控制器到多核高性能處理器。

2. 內存：

類型：DDR3L,DDR4,LPDDR4/x等，追求低功耗和穩定性。

容量：從幾百MB到幾十GB不等。

板載/插槽：通常是板載焊接，確保穩定性；部分型號提供SO-DIMM插槽方便升級。

3. 存儲：

接口：eMMC(高集成、可靠)、SATA、M.2(NVMe/SATA)、mSATA、USB啟動。

形式：板載eMMC/NANDFlash，或通過連接器支持外部SSD/HDD。

4.I/O接口：

核心：以太網(GbE,2.5GbE,10GbE，常帶TSN支持)、USB(2.0/3.x)。

顯示：HDMI,DisplayPort,LVDS,eDP。

傳統/工業：串口(RS-232/422/485)**、**GPIO**、CANBus、SPI,I2C。

擴展：MiniPCIe,M.2(支持WiFi/BT,4G/5G,NVMeSSD)、PCIe插槽。

音頻：線路輸入/輸出，麥克風輸入。

5. 功耗：

典型范圍從幾瓦到幾十瓦。無風扇設計通常要求TDP在10W以下。

6. 尺寸與外形：

標準：COMExpress,SMARC,Qseven,ETX,Mini-ITX,3.5"SBC,Pico-ITX等。

定制：根據特定設備內部空間完全定制設計。

7. 操作系統支持：

Linux：最主流的選擇，尤其是YoctoProject或Buildroot構建的定制發行版。

實時操作系統：FreeRTOS,VxWorks,QNX,Zephyr(用于實時性要求高的場景)。

WindowsIoT：Windows10/11IoTEnterprise。

Android：用于人機交互界面豐富的設備。

8. 環境適應性：

工作溫度：工業級通常要求-40°C到+85°C或更寬。

防護：可能需要防塵、防潮、抗振動、抗沖擊設計。

認證：CE,FCC,RoHS是基礎，工業設備可能需要UL,cUL,CCC等。

9. 擴展性：

通過載板、子板或特定接口擴展功能。

嵌入式主板的優勢

緊湊集成：節省空間，簡化系統設計。

低功耗：減少散熱需求，延長電池壽命（如適用），降低運行成本。

高可靠性：針對嚴苛環境設計，保障系統穩定運行。

長生命周期支持：制造商長期供應，利于產品長期維護。

快速開發：基于成熟的核心板模塊設計，加速產品上市時間。

定制化潛力：廠商通常提供定制服務（如裁剪接口、修改布局、調整BIOS/UEFI）。

與普通主板的區別總結

如何選擇嵌入式主板？

選擇時，務必從你的具體項目需求出發：

1.性能需求：需要運行什么軟件？處理多大計算量？

2.功耗預算：系統供電方式？散熱條件如何？是否要求無風扇？

3. 接口要求：需要哪些特定接口？(多少個串口？需要GPIO/CAN嗎？需要特定顯示接口嗎？需要幾個網口？速度要求？)

4.環境條件：工作溫度范圍？是否有振動、灰塵、濕度問題？

5.尺寸限制：設備內部可用空間多大？

6.操作系統：計劃運行什么操作系統？

7.預算：項目成本要求？

8.生命周期：產品預計銷售和維護周期多長？

9.擴展性：未來是否需要增加功能模塊？

10.開發支持：供應商是否提供良好的BSP、文檔和技術支持？