第3章 製品概要

3.1. 製品の特長

3.1.1. Armadilloとは

「Armadillo (アルマジロ)」は、ARMコアプロセッサ搭載・Linux対応の組み込みプラットフォームのブランドです。Armadilloブランド製品には以下の特長があります。

◆ ARMプロセッサ搭載・省電力設計

ARMコアプロセッサを搭載しています。1~数ワット程度で動作する省電力設計で、発熱が少なくファンを必要としません。

◆ 小型・手のひらサイズ

CPUボードは名刺サイズ程度の手のひらサイズが主流です。名刺1/3程度の小さなCPUモジュールや無線LANモジュール等、超小型のモジュールもラインアップしています。

◆ 標準OSとしてLinuxをプリインストール

標準OSにLinuxを採用しており、豊富なソフトウェア資産と実績のある安定性を提供します。ソースコードをオープンソースとして公開しています。

◆ 開発環境

Armadilloの開発環境として、「Atmark Techno Development Environment (ATDE)」を無償で提供しています。ATDEは、VMwareなど仮想マシン向けのデータイメージです。このイメージには、Linuxデスクトップ環境をベースにGNUクロス開発ツールやその他の必要なツールが事前にインストールされています。ATDEを使うことで、開発用PCの用意やツールのインストールなどといった開発環境を整える手間を軽減することができます。

3.1.2. Armadillo-X1とは

Armadillo-X1は、NXP Semiconductors製アプリケーションプロセッサ「i.MX7Dual」を採用し、標準インターフェースとして、USB 2.0ホストポートやギガビット・イーサネットポート、無線LANコンボモジュールを搭載したシングルボードコンピューターです。i.MX7DualのCPU - ARM Cortex-A7デュアルコア(1GHz) を最大限活用することができるように、標準OSとしてDebian GNU/Linuxを採用しています。

Linuxをベースとしたソフトウェアスタック

Debian GNU/Linuxがプリインストールされているため、オープンソースソフトウェアを含む多くのソフトウェア資産を活用し、自由にオリジナルのアプリケーションを開発することができます。開発言語としては、C/C++言語だけでなく、Oracle JavaやRubyなども利用することができるため、PCライクな開発が可能です。

2つの拡張用のインターフェースで機能拡張

1つ目は、「アドオンモジュール」を利用します。Armadillo-X1には、Armadillo-IoTゲートウェイのセンサ接続用の「アドオンインターフェース」を備え、RS232C/422/485、接点入出力など一般的なセンサ接続に広く使われるインターフェースの他、EnOceanやWi-SUNなど新しい省電力無線通信規格に対応したアドオンモジュールを利用することができます。

2つ目は、100ピンの「拡張インターフェース」を利用します。このインターフェースには、組み込みシステムで求められる次の機能を利用できるように設計されています。これを利用した拡張基板を開発することで、様々なシステムに対応することができます。

◆ ギガビット・イーサネット
◆ USB 2.0ホスト/デバイスインターフェース
◆ LCDインターフェース
◆ カメラインターフェース
◆ SD/SDIOインターフェース
◆ SPI
◆ GPIO など

また、拡張用のインターフェース規格は公開されているため、オリジナルのモジュールを開発できます。拡張用モジュールのみを開発するだけで様々な要求に対応することができるため、CPUボードから全て開発する場合に比べて、開発期間とコストを低減できます。

3.2. 製品ラインアップ

Armadillo-X1 の製品ラインアップは次の通りです。

表3.1 Armadillo-X1 ラインアップ

名称型番
Armadillo-X1 開発セットAX1100-D00Z
Armadillo-X1 量産ボード (WLANコンボ搭載)AX1100-U01Z
Armadillo-X1 量産ボード (WLANコンボ非搭載)AX1100-U00Z

アドオンモジュールのラインアップは次の通りです。

表3.2 アドオンモジュールラインアップ

名称型番
Armadillo-IoT RS232Cアドオンモジュール RS00OP-AGA-RS00-00
Armadillo-IoT 絶縁RS232C/422/485アドオンモジュール RS01OP-AGA-RS01-00
Armadillo-IoT 絶縁RS485アドオンモジュール RS02OP-AGA-RS02-00
Armadillo-IoT RN4020アドオンモジュール BT00OP-AGA-BT00-00
Armadillo-IoT EnOceanアドオンモジュール EN00OP-AGA-EN00-00
Armadillo-IoT Wi-SUNアドオンモジュール WS00OP-AGA-WS00-00
Armadillo-IoT 絶縁デジタル入出力/アナログ入力アドオンモジュール DA00OP-AGA-DA00-00

3.2.1. Armadillo-X1開発セット

Armadillo-X1開発セット(型番: AX1100-D00Z)は、Armadillo-X1を使った開発がすぐに開始できるように、開発に必要なものを一式含んだセットです。

表3.3 Armadillo-X1開発セットのセット内容

Armadillo-X1
WLAN+BTコンボモジュール
WLAN+BTコンボモジュール用外付けアンテナ x2
WLAN+BTコンボモジュール用アンテナケーブル x2
アンテナ固定金具
SDスロット拡張ボード
100ピンコネクタ ピッチ変換基板
100ピンコネクタ 延長ケーブル
USBシリアル変換アダプタ
USB2.0ケーブル(A-miniBタイプ)
ACアダプタ(5V/2.0A EIAJ#2)
開発用DVD-ROM
ネジ・スペーサー類

3.2.2. Armadillo-X1量産用

Armadillo-X1を使った製品の量産用モデルとして、Armadillo-X1 量産ボード (WLANコンボ搭載)(型番: AX1100-U01Z)、Armadillo-X1 量産ボード (WLANコンボ非搭載)(型番: AX1100-U00Z)をラインアップしています。

アドオンモジュールや無線LANモジュール、その他付属品など、量産時に必要なものを同時に発注することができます。

3.3. 仕様

Armadillo-X1の主な仕様は次のとおりです。

表3.4 仕様

型番AX1100-D00ZAX1100-U01ZAX1100-U00Z

プロセッサ

NXP Semiconductors i.MX 7Dual

ARM Cortex-A7 x 2

- 命令/データキャッシュ 32KByte/32KByte

- L2キャッシュ 512KByte

- 内部SRAM 256KByte

- メディアプロセッシングエンジン(NEON)搭載

- Thumb code(16bit 命令セット)サポート

ARM Cortex-M4

- 命令/データキャッシュ 16KByte/16KByte

システムクロック

CPUコアクロック(ARM Cortex-A7): 996MHz

CPUコアクロック(ARM Cortex-M4): 240MHz

DDR クロック: 533MHz

源発振クロック: 32.768kHz, 24MHz

RAM

DDR3L: 512MByte

バス幅 32bit

ROM

QSPI NOR型フラッシュメモリ: 8MByte

eMMC: 約 3.8GB(約 3.6GiB)[a]

LAN(Ethernet)

RJ-45 x 1

1000BASE-T/100BASE-TX/10BASE-T, AUTO-MDIX対応

無線LAN

WLAN+BTコンボモジュール: AEH-AR9462 搭載

IEEE 802.11a/b/g/n

非搭載

シリアル(UART)

3.3V CMOS x 1

USB

USB 2.0 Host x 1 (High Speed)

カレンダー時計

リアルタイムクロック

外部バックアップ用電源入力コネクタ搭載[b]

アドオンモジュール[c]

CON7 アドオンインターフェースにはSDスロット拡張ボードが搭載[d]

非搭載[e]

スイッチユーザースイッチ x 1

LED

ユーザーLED x 1
電源電圧DC 5V±5%
消費電力(参考値)[f]約2.6W(待機時), 約3.6W(通信時)[g]約1.6W(待機時、通信時共に)
使用温度範囲[h]-20~70℃
外形サイズ100.0 x 64.0mm(突起部を除く)

[a] SLCでの数値です。出荷時SLCに設定しています。

[b] 電池は付属していません。

[c] アドオンモジュールは1個搭載可能です。

[d] アドオンインターフェースに接続可能な他のアドオンモジュールは別売です。

[e] アドオンモジュール(セミオーダーで選択可能)の接続が可能です。

[f] LAN、USB、シリアルコネクタにケーブル、デバイスを接続した状態での消費電力です。外部接続機器の消費分は含みません。

[g] 通信時の電波環境により消費電力は変化します。

[h] 結露無きこと。


3.4. Armadillo-X1の外観

Armadillo-X1の外観

図3.1 Armadillo-X1の外観


表3.5 各部名称と機能

番号名称説明
1LANコネクタLANケーブルを接続します。
2USBコネクタUSBメモリ等を接続します。
3電源コネクタ付属のACアダプタを接続します。
4アドオンコネクタ機能拡張用のコネクタです。各種アドオンモジュールが接続できます。
5拡張コネクタ機能拡張用のコネクタです。
6WLAN+BTコンボモジュールAEH-AR9462/VoxMicroが搭載されています。
7アンテナコネクタ(CH1)付属のアンテナケーブルを接続します。
8アンテナコネクタ(CH0)付属のアンテナケーブルを接続します。
9JTAGインターフェースARM JTAGデバッガを接続します。
10-機能拡張用のコネクタです。
11シリアルコネクタ付属のUSBシリアル変換アダプタを接続します。
12RTCバックアップ電源コネクタ外付けバッテリー等を接続します。
13ユーザースイッチユーザーで自由に機能を設定できるタクトスイッチです。
14ユーザーLEDユーザーで自由に機能を設定できる緑色LEDです。

3.5. ブロック図

Armadillo-X1のブロック図は次のとおりです。

Armadillo-X1 ブロック図

図3.2 Armadillo-X1 ブロック図


3.6. ソフトウェア構成

Armadillo-X1 で動作するソフトウェアの構成について説明します。

Armadillo-X1 で利用可能なソフトウェアを表3.6「Armadillo-X1で利用可能なソフトウェア」に示します。

表3.6 Armadillo-X1で利用可能なソフトウェア

ソフトウェア説明
U-Bootブートローダーです。工場出荷状態ではブートローダーイメージはQSPIフラッシュメモリに配置されていますが、SDカードに配置することもできます。
LinuxカーネルuImage形式のLinuxカーネルイメージが利用可能です。工場出荷状態ではLinuxカーネルイメージはeMMCに配置されていますが、ブートローダーの機能によりSDカードに配置することもできます。
Debian GNU/LinuxDebian Projectによって作成されたLinuxディストリビューションです。パッケージ管理システムを備えているため、Debian Projectが提供する豊富なソフトウェアパッケージを簡単に追加することができます。工場出荷状態ではDebian GNU/LinuxのルートファイルシステムはeMMCに配置されていますが、LinuxカーネルがサポートしているSDカードなどのストレージデバイスに配置することもできます。

Armadillo-X1 のQSPIフラッシュメモリのメモリマップを表3.7「QSPIフラッシュメモリ メモリマップ」に示します。

表3.7 QSPIフラッシュメモリ メモリマップ

物理アドレスサイズ説明

0x00000000

0x000FFFFF

1 MByte

U-Bootブートローダーイメージ

0x00100000

0x0013FFFF

256 KBytes

ライセンス情報

0x00140000

0x007FFFFF

約 6.7 MBytes

予約領域


Armadillo-X1 のeMMC のメモリマップを表3.8「eMMC メモリマップ」に示します。

表3.8 eMMC メモリマップ

パーティションサイズ説明

1

32 MBytes

Linux カーネルイメージ/Device Tree Blob

2

約 3.4 GBytes

Debian GNU/Linux

3

128 MBytes

予約領域