Mehr Rechenleistung für bestehende Anzeige- und Bedienpanels und ein längerer Produktlebenszyklus: Um das zu erreichen, suchte Bender nach Möglichkeiten für ein Prozessorupdate. Phytec entwickelte dafür ein Mapperboard, das die Migration vom bestehenden PhyCORE-i.MX 6 System on Module zu einem SOM mit i.MX-8M-Plus-Prozessor ermöglichte – ohne Änderungen am Mainboard. Das hat Zeit und Kosten eingespart und eine Vereinheitlichung von Software-Entwicklungen ermöglicht.
Bender setzt für seine Display-Einheiten der Comtraxx CP9xx-Serie auf eigenentwickelte Basisplatinen und das PhyCORE-i.MX 6 System on Module von Phytec. Die HMIs werden in Condition-Monitoring-Lösungen für vielfältige industrielle Anwendungen sowie als Melde- und Bedientableaus in medizinischen Einrichtungen eingesetzt. Für neue Produkte und zur Verbesserung der Produktpalette entschied sich Bender für das Prozessormodul PhyCORE-i.MX 8M Plus von Phytec. Es bietet eine höhere Rechenleistung bei gleichzeitig kompakterem Formfaktor. Zudem bietet der Prozessor eine nochmals längere garantierte Verfügbarkeit. Der i.MX 6 Prozessor von NXP wird seit 2015 in Serienprodukten eingesetzt; die i.MX 8 Prozessoren und die entsprechenden PhyCORE System on Modules wurden als Nachfolgegeneration entwickelt und sind aktuell für Neuentwicklungen empfohlen.
Mapperboard ermöglicht einfache Migration
Das bisher eingesetzte i.MX-6-SOM von Phytec ist als Steckmodul in die bestehenden Mainboards von Bender integriert. Es stellt die Rechenleistung des Prozessors und dessen Peripherie zur Verfügung, ist im Hinblick auf Preis, Serienproduktion und EMV-Eigenschaften angepasst und bewährt in industriellen Serienprodukten. Das grundsätzliche Design mit eigenentwickelten Basisboards und Prozessormodulen sollte auch für künftige Entwicklungen beibehalten werden. In intensiver Zusammenarbeit mit den Entwicklungsingenieuren von Phytec konnte ein Konzept erarbeitet und von Phytec umgesetzt werden, das den Einsatz des neuen PhyCORE-i.MX 8M Plus System on Moduls auch bei bestehenden Basisboards von Bender erlaubt, die bislang mit i.MX-6-Modulen ausgestattet waren. Das Mapperboard stellt auf seiner Unterseite die Steckverbinder des PhyCORE-i.MX6-Moduls bezogen auf die Pin-Muxings der Bender-Applikationen zur Verfügung. Auf der Oberseite des Mappers ist ein PhyCORE-i.MX-8M-plus-Modul direkt aufgelötet. Das sorgt für Robustheit und eine geringe Bauhöhe der Lösung, sodass auch bei den Gehäusen keine Anpassung notwendig war.
Sven Nachtigall, der die Prozessormigration als Projektleiter der Firma Bender verantwortete: „Das Phytec Mapperboard hat uns das Upgrade und die Aufwertung unserer Produkte ermöglicht. Unser Wunsch, das Mainboard unverändert zu lassen, konnte damit optimal umgesetzt werden. Wir sind begeistert von der Unterstützung durch Phytec – von der schnellen Machbarkeitsprüfung über die Entwicklung des Mapperboards bis zur Begleitung bei Serieneinführung und Software-Anpassung.“
Prozessor-Update in wenigen Monaten
Die Migration der Display- und HMI-Einheiten zum neuen Prozessormodul war in wenigen Monaten erfolgreich abgeschlossen. Dazu führte Phytec zunächst eine Machbarkeitsstudie durch. Es wurde festgestellt, dass die derzeit verwendeten Schnittstellen mit dem i.MX 8M Plus System on Module ebenfalls abgebildet werden konnten. Im Unterschied zum i.MX 6 mit paralleler Display-Schnittstelle kommt beim i.MX 8M Plus ein MIPI-DSI-Interface zum Einsatz. Um hier die Kompatibilität sicherzustellen, setzt das Mapperboard Signale von MIPI auf die parallele Schnittstelle um.
Einheitliche Software dank Yocto Linux
Zusätzlich zur Weiterverwendung der bestehenden Mainboards konnte bei der Migration des Prozessors auch die bestehende Software weiterverwendet und einfach angepasst werden. Dies wird durch das Board Support Package von Phytec auf Basis von Yocto Linux ermöglicht. Dabei sind unterschiedliche Layer implementiert, die eine parallelisierte Softwarepflege für mehrere Prozessoren und Produktvarianten ermöglichen. Das spart Zeit und Kosten für die Applikationsentwicklung. Updates können zentral entwickelt und dann als Images für mehrere Prozessoren ausgespielt werden.
Künftige Projekte ebenfalls mit Phytec SOMs
Im Ergebnis konnte Bender mit dem Mapperboard und der Entwicklungsunterstützung von Phytec seine bewährten Bedien- und Anzeigepanels schnell, einfach und mit geringen Entwicklungskosten mit einer aktuelleren Prozessorgeneration ausstatten. Für das nächste, umfassende Upgrade entwickelt das Unternehmen parallel ein angepasstes Mainboard, das dann auch die neuen Funktionalitäten des Prozessors optimal unterstützt. Aufgrund der positiven Erfahrung aus der bestehenden Zusammenarbeit ist auch dafür der Einsatz von Phytec System on Modules geplant.
