دانلودها

بررسی  ومقایسه انواع بردهای آموزشی و صنعتی 

(دانلود فایل PDF)

بردهای متنوعی برای اهداف مختلف آموزشی و صنعتی طراحی و تجاری سازی شده اند که هرکدام ویژگی های خاص خود را دارند. تنوع این بردها گاه باعث سردرگمی افرادی می­شود که در زمینه سیستم های نهفته و بردهای مبتنی بر سیستم عامل، نسبتا تازه کار هستند و باعث میشود که برای انتخاب یک برد همواره با یک چالش اساسی روبرو شوند. جهت انتخاب یک برد عوامل مختلفی را باید در نظر گرفت از آنجا که هر پروژه صنعتی نیازمندی های سخت افزاری و نرم افزاری خاص خود را دارد، باید بردی انتخاب گردد که وظیفه کاری تخصیص یافته را به خوبی و بدون از کارافتادگی اجرا نماید. سرعت پردازش و دارا بودن ماژول های جانبی مورد نیاز، همچنین میزان پشتیبانی نرم افزاری از برد ارائه شده از مهمترین فاکتورهای انتخاب یک برد مبتنی بر سیستم عامل نهفته است. در این مقاله به بررسی چند برد مطرح در زمینه سیستم های embedded پرداخته می­شود.

در زمینه سیستم های نهفته، سیستم عامل های مختلفی ارائه شده اند، Windows CE، Embedded Linux و Android از جمله سیستم عامل های مطرح در این زمینه هستند. تلاش شرکت های سازنده بردهای مختلف بر این است که بردی ارائه دهند که توانایی اجرای سیستم عامل های مختلف را داشته باشد، از طرفی برخی از شرکت ها برد را برای یک نوع سیستم عامل طراحی می کنند یا سیستم عامل خاص خود را نیز برای این برد ارائه می کنند. مطابق یک نظرسنجی انجام شده در زمینه بردهایی که سیستم عامل لینوکس را پشتیبانی می­کنند 10 برد محبوب مطابق شکل زیر رده ­بندی می­گردند. عوامل مختلفی در میزان امتیاز این بردها تاثیر داشته اند که میزان پشتیبانی از هر برد از مهمترین عوامل بوده است.

عوامل اساسی در انتخاب یک برد Single Board Computer:

بسته به نیاز هر کاربر بردهای متفاوتی وجود دارند. فاکتورهای موثر در انتخاب یک برد عبارتند از:

- حداکثر سرعت پردازش مورد نیاز

- نوع سیستم عامل

- قیمت

- اندازه

- ابزارهای جانبی نظیر GPIO-SPI-UARTو...

- موجود بودن درایورهای قسمت­­های مختلف و ماژول­های کاربردی برای برد

 - میزان توانایی کاربر در برنامه نویسی و کار با برد

برد رسپبری پای (Raspberry Pi)

این برد از پردازنده BCM2835 ساخت شرکت Broadcom استفاده می­کند، که از خانواده ARM11 با فرکانس کاری تا 700 مگا هرتز محسوب می­گردد. این برد جهت آموزش مفاهیم برنامه نویسی و سیستم عامل به دانش آموزان / دانشجویان استفاده می­شود. سیستم عامل­های متعدد لینوکس روی این برد پورت شده­اند که عبارتند از:

OS Support: Linux (Raspbian, Debian GNU/Linux, OpenELEC, Fedora, Arch Linux ARM, Gentoo), RISC OS, FreeBSD, NetBSD, Plan 9, Inferno, Openwrt

این برد تقریبا هم اندازه یک کارت اعتباری است از ویژگی­های بارز این برد، دارابودن منابع متن باز (open source) خیلی زیاد، توانایی گرافیکی بالا و کاربران متعدد در سراسر دنیا اشاره نمود. این برد برای شرایط صنعتی مناسب نمی باشد  و windows CE را پشتیبانی نمی­کند.

برد BeagleBone Black 

این برد که برای کاربردهای صنعتی مناسب می­باشد، از یک تراشه از خانواده Cortex A8 شرکت TI موسوم به AM335x استفاده می­کند. فرکانس کاری این برد 1GHz می­باشد. این برد جهت کاربردهایی نظیر پردازش سیگنال های دیجیتال (DSP) ، کنترل صنعتی ، کاربرد آموزشی سیستم عامل های  WinCE / Android / Linux مناسب می­باشد. این برد به دلیل وجود منابع نرم افزاری و سیستم عاملی بسیار گسترده که به عنوان یک پروژه ی Open source معرفی شده است بردی بسیار محبوب است.

برد Cubieboard V2

یکی از بردهای محبوب جهت آموزش سیستم عامل لینوکس کوبی برد می­باشد. این برد از پردازنده­ی dual core A20 شرکت AllWinner استفاده می­کند که حداکثر فرکانس کاری1GHz دارد و برای کاربردهای مانیتورینگ ، تین کلاینت ، نمایشگرهای هوشمند اطلاع رسانی ، وب سرور وکاربرد آموزشی سیستم عامل های Android / Linuxمناسب می­باشد. این برد برای شرایط صنعتی مناسب نیست.

برد Tiny6410  

Tiny6410 یک برد کاربردی - چینی - مناسب جهت انجام کارهای نیازمند پردازش و گرافیک متوسط تحت سیستم عامل است. این برد دارای یک پردازنده 533 مگا هرتزی ساخت شرکت سامسونگ با معماری  ARM11است.  این برد دارای ال سی دی و تاچ می­باشد.

برد MarsBoard

این برد با پردازنده 1.6 گیگا هرتز Rockchip PK3066 ، یک مینی کامپیوتر محسوب می­شود که برای پردازش­های پیچیده مناسب می­باشد. دارای یک پین هدر سازگار با برد آردوینو می­باشد.

برد Parallella

برد Parallella  پلتفرم محاسباتی متن باز با عملکرد بالایی بر مبنای پردازنده دو هسته ای ARM-A9 Zynq System-On-Chip و  پردازنده چند هسته ای Epiphany  از شرکت Adapteva می­باشد. شکل زیر اجزای این برد را نشان می­دهد. این برد در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده است و بیشتر برای محاسبات با عملکرد بسیار بالا و پردازش­های موازی استفاده می­شود.

مقایسه بردهای معرفی شده