EMBEDDED
52 • MAGGIO • 2014
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a modularità semplifica il proget-
to dei sistemi formati da molti
sottosistemi perché consente
di scegliere più liberamente i
dispositivi più importanti come
la CPU principale, il processore grafico e i front-end
e permette di aggiornarli, modificarli o sostituirli con
maggior comodità, anche in modalità plug&play. Su
quest’impostazione si sono diffusi i Computer-On-
Module (COM) e più recentemente i System-On-
Module (SOM) che descrivono entrambi dei sistemi
multifunzionali per applicazioni embedded ma un
po’ più polivalenti i primi e un po’ più specializzati i
secondi. La differenza fra un COM e un SOM somi-
glia a quella fra CPU e MCU nel senso che il primo
è in pratica un computer che si può genericamente
configurare in molti modi, attorniandolo di schede
modulari di espansione dove sono tipicamente collo-
cate le funzionalità custom, mentre il secondo è un
modulo sopra al quale si trovano tutti i sottosistemi
tipici di un determinato sistema preposto a una
ben determinata funzionalità e si può affiancare ad
altri moduli solo tramite un’adeguata scheda madre.
Entrambi, comunque, sono impostati in modo tale
da montare esclusivamente gli stessi connettori e in
questo modo non c’è più bisogno di progettare alcuna
interfaccia, perché quelle che hanno a bordo sono
pensate per preservarne la modularità e semplificare
l’interfacciabilità anche nel caso di moduli prodotti da
diversi costruttori.
Sia i COM sia i SOM possono utilizzare connessioni
a bus o punto-punto, P2P, la cui differenza è che le
prime permettono a numerosi dispositivi di essere
sempre logicamente connessi e avviare in qualsiasi
momento un trasferimento di segnali verso qualsiasi
altro dispositivo allacciato al bus tramite opportuni
transceiver, mentre nelle seconde sono le interfacce
dei dispositivi che decidono autonomamente se e
come avviare i trasferimenti ma possono farlo sola-
mente verso uno o due altri nodi attraverso collega-
menti diretti. Fra i più diffusi bus vi sono le connessio-
ni PCI, Peripheral Component Inteconnect, che sono
in grado di soddisfare qualsiasi requisito funzionale
con un’efficace gestione degli interrupt su un’ampia
varietà di I/O sia standard sia per applicazioni speci-
fiche e possono sfruttare canali di collegamento con
più linee in parallelo oppure con una sola linea nella
quale i dati viaggiano in serie. Fra i bus seriali vi sono
SPI, I2C, USB e PCI Express che sono ideali per i
collegamenti fra i sottosistemi e quindi per realizza-
re applicazioni embedded modulari. Le connessioni
dirette sono più adatte per collegare moduli completi
e hanno una velocità di trasferimento maggiore solo a
patto che i nodi siano disposti in sequenze di server e
client, o peer-to-peer. Se si utilizzano connessioni P2P
per realizzare soluzioni di elaborazione modulari la
flessibilità viene legata a una scelta più limitata delle
interfacce che però conserva il vantaggio di poter
comporre e intercambiare i moduli senza preoccu-
parsi degli I/O. Sulle schede embedded impostate in
forma modulare resta in ogni caso la fase di ingegne-
rizzazione necessaria per cercare l’equilibrio ottimo
Computer
e sistemi
modulari
Lucio Pellizzari
S P E C I A L E
Le architetture modulari permettono di intercambiare i
sottosistemi senza preoccuparsi delle interfacce e dei
connettori e perciò preservano maggiormente il valore
delle piattaforme embedded nel tempo
L
COM/SOM MODULE
