CM4MBシステム開発ボード
FPGAを搭載した”ラズパイCM4”採用の
コンピュータ・オン・モジュール
低コストで使いやすいラズパイCM4と高性能FPGAを採用して並列高速データ処理を実現。
FPGAとCM4はPCIe Gen2 x1接続して、高速でリアルタイムなデータ転送が可能です。
小型で自立型のシステムやLANを利用した多ノードの計測・制御システムに最適です。
柔軟性のあるFPGAとCM4により、システムの拡張性を向上します。
産業用グレードに対応
過電圧・過電流保護機能により、ケアレスミスによるボードの破損を防ぎます。
※CM4：Raspberry Pi Compute Module 4
ハードウエア仕様
| 製品型番と価格 | CM4MB/75D2 \120,000 （XC7A75T-2FGG484I 搭載モデル）※価格は税別です |
| 対応CM4 | すべてのRaspberry Pi Compute module4 に対応 ※CM4代替品として、Rock CM3を利用できます。 |
| CM4周辺機器 | 10/100/1000Base-T USB2.0（microB, 5pin ピンヘッダ いずれか1つ選択可能） HDMI（mini) 1ch カメラポート ２ch （22ピン仕様、 2レーンと4レーン）※ラズパイカメラが利用できます。 RTC（バックアップ用キャパシタ付き） UART(3.3V) 1ch I2C(3.3V) 1ch microSDコネクタ（CM4-Lite利用時有効） ※この他のGPIOはすべてFPGAに収容、FPGA側で配線・回路設計することで様々な用途に利用できます。 |
| FPGA周辺機器 | |
| ユーザI/O数 | 200本 (HRバンク 2.5V-LVDS 48ch設定可能） （シングルエンド設定の場合1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/3.3V設定可能） FPGAオンボードADC用差動入力1ch （最大1Vpp) |
| トランシーバI/O | CM4とPCIe接続 gen2 x1 実効データ転送レート約200MB/s。 |
| メモリ | 256Mbit HyperRAM (32M x 8bit : max.400MB/s) ボード付属のサンプル回路により、156MB/sの外部データを取り込むことができます。 |
| ユーティリティ | 8bit-LED、1bit-TactSW、4bit-DipSW |
| 基板サイズと重量 | W110 x D91 (mm) （名刺2枚分） 10層 国産PbFree, 65g（CM4を除く） KX-Card7 / AX-Card7M / CX-Card5と同じ基板サイズ・コネクタ仕様（トランシーバI/Oを除く） |
| FPGA開発ツール | 無償の開発ツール (VivadoML, Vitis) が利用できます。 |
| 製品添付品 | 回路図、制御アプリ、サンプルFPGAプロジェクト、ソフトウエア仕様書 |
| 供給電源 | +5V / max.4A ： 過電圧・過電流保護機能付き JST社 B2P-VH-FBコネクタ採用 |
| 動作温度範囲 | -20℃～85℃（結露しないこと） |
コンピュートモジュールとのセット販売
CM4MBボード本体に加えて、CM4、CM4用ヒートシンク、5V/4A電源を追加した、すぐに使えるセットです。
| 製品型番 | RAMサイズ（GByte) | eMMC ストレージ（Gbyte) | Wifi有無 | 価格（税別） |
| CM4MB/8E16 | 8 | 16 | あり | 145,000 |
| CM4MB/4E32 | 4 | 32 | なし | 140,000 |
| CM4MB/8E32 | 8 | 32 | なし | 143,000 |
| CM4MB/8SD | 8 | SDカード専用、別途SDカードをご用意ください。 | なし | 141,000 |
上記セットにラズパイOS、必要なPCIeドライバと制御アプリをインストールする費用： CM4MB/DAT 価格：\30,000
※CM4にラズパイOSをインストールする作業代。すぐにPCIe経由でFPGAと通信できます。
ソフトウエア仕様
Raspberry Pi OS対応 (推奨 64bit版desktopまたはLite)
※PCIeデバイスドライバ、リファレンスアプリケーション付き
インストール後、すぐにPCIeを利用してFPGAにアクセスできます。
オプションボード
👈CM4MBの裏面には KX-Card7 / AX-Card7M / CX-Card5 /ZQ-Cardと同じ仕様の120pinメザニンコネクタを配置しています。コネクタに以下のオプションボードや、デザインサービスで作成した外部基板を接続して運用できます。
オプションボードにはAD変換、コネクタ変換、MIPI-IFを用意しています。
| 機能 | 16ch同時サンプリング 12bit 100MSps |
| 型番と価格 | HSAD100D \220,000（税別） |
| アナログ仕様 | MMCXコネクタ、max.2Vpp 差動/シングルエンド切替 AC/DC結合切替え |
| 機能 | 12bit 500MSps |
| 型番と価格 | HSAD500 \137,000（税別） |
| アナログ仕様 | SMAコネクタ 差動/シングルエンド切替 最大1Vpp入力 LPFを装備した入力パスを実装（max.26dB） |
| 機能 | MIPI D-Phy対応 4ch CSI-2 or 2ch DSI 同時に2系統運用可能 |
| 型番と価格 | IMG-Pro7 \80,000（税別） |
| MIPI D-Phy | 2レーン対応 ラズパイカメラが接続できます 4レーン対応 汎用コネクタ |
コネクタ変換ボード＃４
Card-UNIV4
2.54mmピッチコネクタに変換します。
| 機能 | 152本のI/Oピンを2.54mmピッチ30pinコネクタ6個に変換します（差動信号配線対応）。 CM4MBではトランシーバI/Oを利用できないので、U.FLコネクタ31個をシングルエンド信号で利用できます。 |
| 型番と価格 | Card-UNIV4 \22,000（税別） |
| 基板サイズ | 121 x 120 (mm) |
カメラ用変換ケーブル
| 機能 | カメラポート（CN10、CN12）22ピン仕様を15ピンのラズパイカメラに変換するFPCケーブルです。L=30cm |
| 型番と価格 | CAMCBL30 \1,200（税別） |
| 備考 | ラズパイカメラV2やV3を利用できます。 4レーン仕様のCN12にラズパイカメラを接続しても、2レーンでの接続になります。 |
FPGA冷却ファン
PCF3245V
5V動作の小型ファン付きヒートシンクです
| 機能 | FPGA冷却 |
| 型番と価格 | PCF3245V \5,000（税別） |
| 寸法 | 29.5mm角、高さ24mm （基板面からファンの最高点まで約27.5mm) |
| 接着 | 両面テープ（固着用） または αゲルシート（取外し可能） |
| 熱抵抗値 | 3.595℃/W（5W入力時） 3.214℃/W（10W入力時） 3.030℃/W（15W入力時） |
ACアダプタ
| 機能 | AC100V対応 5V/4A出力 |
| 型番と価格 | Card-AC6 \2,800（税別） |
| 使用上の注意 | ボードに接続する前にACアダプタの出力が5Vであることを確認してください。 |