嵌入式主板是專為嵌入式系統(tǒng)設計的計算機主板。它與我們常見的臺式機或筆記本電腦主板有著顯著的區(qū)別，核心在于它不是為了通用計算，而是為了執(zhí)行特定任務而設計、集成到更大的設備或系統(tǒng)中。

以下是嵌入式主板的關鍵特點和信息：

1.核心定義與目的：

專用性：設計用于執(zhí)行特定功能（如控制、監(jiān)控、數(shù)據處理、通信），而不是運行通用操作系統(tǒng)（如Windows）進行各種軟件應用。

集成性：通常作為最終產品（如工業(yè)機器、醫(yī)療設備、車載信息娛樂系統(tǒng)、智能家居網關、POS機、數(shù)字標牌、網絡設備等）內部的一個組件。

可靠性&穩(wěn)定性：需要在各種環(huán)境（高溫、低溫、潮濕、震動、粉塵、長時間不間斷運行）下穩(wěn)定可靠地工作。

低功耗：通常對功耗有嚴格要求，特別是對于便攜式或電池供電設備。

小型化&緊湊化：尺寸和形狀多樣（從郵票大小到Mini-ITX大?。?，以適應狹小的空間限制。

2.主要特點：

處理器架構多樣化：

ARM:占據絕對主流（如Cortex-A,Cortex-R,Cortex-M系列），因其高性能、低功耗和豐富的生態(tài)系統(tǒng)（樹莓派核心就是ARM）。

x86:英特爾Atom,Celeron,Pentium,Corei系列；AMDRyzenEmbedded,G系列等。在需要更高性能、x86軟件兼容性或特定Windows應用的場景常見。

RISC-V:新興的開源指令集架構，增長迅速。

PowerPC/MIPS:在特定傳統(tǒng)或專有領域仍有應用，但份額縮小。

高度集成：處理器、內存（通常是板貼）、存儲接口（eMMC,SD,SATA）、基本I/O（USB,Ethernet,Serial）通常都集成在主板上。集成顯卡/視頻輸出（HDMI,DP,LVDS,eDP）也很常見。

豐富的I/O和擴展接口：

除標準接口外，通常提供嵌入式領域專用接口：

GPIO：通用輸入輸出，用于控制開關、讀取傳感器等。

串行接口：UART,RS-232/422/485（工業(yè)通信）。

現(xiàn)場總線：CAN,CANFD（汽車、工業(yè)控制）。

工業(yè)以太網：PROFINET,EtherCAT,EtherNet/IP等（工業(yè)自動化）。

特定接口：I2C,SPI,PCIe,SMBus,ADC/DAC等。

擴展方式：PC/104,PCI/PCIeMiniCard,M.2（KeyB/M/E）,SIM卡槽、板對板連接器等。

寬溫支持：許多工業(yè)級嵌入式主板能在-40°C到+85°C甚至更寬的溫度范圍內運行。

長生命周期：制造商通常會承諾較長的供貨周期（如5-10年甚至更長），這對于工業(yè)、醫(yī)療等需要長期維護和備件的領域至關重要。

無風扇或低噪音設計：通過散熱片、優(yōu)化布局或被動散熱實現(xiàn)，提高可靠性并適應安靜環(huán)境。

定制化潛力：廠商常提供定制服務（裁剪功能、修改接口、調整尺寸、特定認證等），滿足特定項目需求。

3.常見形態(tài)規(guī)格：

核心板/系統(tǒng)模塊：最緊湊的形式（如NXPi.MX,TISitara的SOM；樹莓派ComputeModule,NVIDIAJetson）。包含CPU、內存、存儲、基礎電源管理，通過高密度連接器（如MXM,SO-DIMM樣式）連接到載板。載板提供具體I/O和擴展。極大方便了開發(fā)和快速產品化。

小型化標準板型：

PC/104,PC/104-Plus,PCI/104,PCIe/104：堆疊式標準，歷史悠久，用于堅固環(huán)境。

Mini-ITX(170x170mm)：最常見的嵌入式標準板型之一，兼容性強，擴展性好。

Nano-ITX(120x120mm),Pico-ITX(100x72mm)：更小巧。

3.5"SBC(146x102mm),5.25"SBC(203x146mm)：以英寸命名，尺寸固定。

Qseven(70x70mm),SMARC(82x80mm)：基于MXM/SO-DIMM連接器的核心板標準。

專有板型：廠商根據特定應用設計的獨特形狀和尺寸。

4.主要應用領域：

工業(yè)自動化與控制：PLC,HMI,機器視覺,機器人控制,數(shù)據采集(SCADA),測試測量設備。

醫(yī)療設備：監(jiān)護儀,影像設備,診斷設備,便攜式醫(yī)療終端。

交通運輸：車載信息娛樂系統(tǒng),行車記錄儀,高級駕駛輔助系統(tǒng),車隊管理,軌道交通控制。

網絡通信：路由器,交換機,防火墻,5G小基站,網絡附加存儲。

物聯(lián)網：物聯(lián)網網關,邊緣計算節(jié)點,智能傳感器集線器。

數(shù)字標牌與信息發(fā)布：廣告機,交互式信息亭,大屏幕控制器。

零售與餐飲：POS終端,自助結賬機,Kiosk。

安防監(jiān)控：NVR,DVR,門禁控制系統(tǒng),智能攝像頭。

軍工與航空航天：堅固型設備,航電系統(tǒng)。

消費電子：智能家居中樞,高端家電控制板,游戲街機。

5.選擇嵌入式主板的關鍵考慮因素：

性能需求：CPU算力、GPU能力（是否需要圖形加速/顯示）、內存大小、存儲容量和速度。

功耗限制：供電方式（AC/DC,PoE,電池）、散熱設計（有無風扇、散熱片）。

環(huán)境要求：工作溫度范圍、濕度、防塵防水等級、抗震抗沖擊要求。

I/O接口要求：所需接口的類型、數(shù)量（USB,Ethernet,Serial,GPIO,視頻輸出,專用總線等）。

擴展需求：是否需要PCIe插槽、MiniPCIe/M.2插槽、或其他擴展方式。

尺寸與外形：設備內部空間限制。

操作系統(tǒng)支持：需要運行什么系統(tǒng)（Linux發(fā)行版-Yocto,Ubuntu,Debian;WindowsIoT;Android;VxWorks,QNX等RTOS）。

軟件開發(fā)支持：BSP質量、驅動支持、文檔、開發(fā)工具鏈、社區(qū)/技術支持。

生命周期與供應保障：產品預計上市時間和維護周期。

成本：包括主板本身、開發(fā)成本、集成成本。

認證要求：行業(yè)特定認證（如工業(yè)EMC、醫(yī)療、汽車、軍工）。