1. 什么是核心板

核心板是將主控MCU及必要外圍器件集成到一個名片大小的電路板上，將MCU的通信接口，GPIO，存儲器接口等引到板外給用戶使用。同時，完成MCU的片上外設的驅動或嵌入式操作系統的移植，并提供相關接口給用戶調用。

嵌入式核心板又叫System-On-Module(SOM)板卡，是一種將CPU、內存（DDR）、存儲（eMMC或FLASH）、電源管理（PMIC，負責CPU的上電時序及CPU需求各種不同電壓的輸出）等集成芯片封裝到一起的高集成度板卡，一般采用板對板連接器、郵票孔焊接、金手指、COM Express等形式與底板連接，并且核心板通常將CPU的所有功能引腳或大部分功能引腳引出，用戶在設計產品時只需進行功能接口的外圍電路設計，從而降低硬件開發難度，節省開發時間。

在軟件方面，嵌入式核心板（以下簡稱核心板）一般已完成Linux（Build Root）、Ubuntu、Android、WinCE等嵌入式操作系統的移植適配，在完善各個接口驅動的同時還會適配Uboot、文件系統以及QT圖形界面的移植開發，這樣最終呈現給用戶的是一個帶圖形界面的完整操作系統，最大程度方便了用戶進行二次開發。

核心板作為一種獨特的嵌入式板卡形式，與一體板相比優勢明顯，不但可以降低產品設計難度，加快產品上市時間，同時還便于產品迭代升級，減少維護工作量，因此在嵌入式系統所涉及的產品領域得到廣泛應用。對于一些經驗豐富的軟、硬件工程師來說，可能還不了解采用核心板的開發方式或者不信賴核心板的產品模式，所以每當遇到有新項目開發便重新開始設計一體板，軟件上還要重新移植Uboot、操作系統、QT等。如果時間充足、經驗豐富這種方法是可行的，但有很多公司在硬件與底層驅動上基礎相對薄弱，一旦設計過程出現失誤，很可能導致整個項目擱置，影響產品上市。在人力不足的情況下，這樣的工作無疑是在“重復造輪子”，無形中消耗了大量的人力物力。

萬象奧科嵌入式的核心板經過多年的技術發展與品質沉淀，在集成度、穩定性、專業性等方面已經非常成熟。接下來，讓我們從產品開發角度來進一步了解。

二、為什么要做核心板？

• 幫用戶把復雜的電路都做掉，減小客戶的設計難度。
• 幫用戶把難貼的器件先貼上，減小客戶的加工難度。
• 給客戶一個相對好加工的封裝，加快客戶的設計速度。
• 幫客戶把硬件驅動都做好，加快客戶的軟件開發速度。
• 幫客戶把多種協議棧調試好，進一步加快客戶產品上市。

三、嵌入式ARM終端產品開發難點

嵌入式處理器應用已非常廣泛，但在進行終端產品開發時，硬件設計、軟件開發、和生產維護上卻有一些無法規避的痛點。

01、硬件設計痛點

▲ 設計難度大：隨著嵌入式技術的發展，嵌入式處理器的性能越來越高，與之相對的是開發難度也越來越大，已不是單片機工程師軟硬通吃的時代了。從SDRAM到LPDDR4，內存速率越來越快，PCB層數也從早期4層就可以滿足到現在動輒8-12層，對高速走線與硬件的仿真都有了很大的要求，開發投入隱性成本高。

▲設計周期長：從熟悉CPU的啟動、內存選配到電源架構設計，動輒幾百根連線，一般需要半年以上的時間完成硬件設計與測試；后互聯網時代對產品上市效率的要求很高，可謂“時間就是金錢”，市場不會因為設計難度停下來等你。

▲ 穩定性測試復雜：高低溫測試、壓力測試、信號完整性測試、電源帶載測試、長期運行穩定性測試、頻繁斷電、上電開關機測試等都需要有完備的測試設備與經驗方能完成。任何一個環節測試不通過都有可能讓設計重新來過，增加了工程師的壓力。

02、軟件設計的痛點

▲ 系統移植周期長：適配一個符合產品需求的操作系統，需要很長的開發周期。文件系統裁剪、文檔解讀、適配硬件、BUG調試，種種工作無疑加大了開發難度，也延長了開發周期；

▲ 重復開發：企業在有不同的產品研發項目時，會根據產品的特性選擇不同品牌或型號的嵌入式處理器，這些處理器的性能和價格不同。如果使用同一款處理器開發不同產品可能會發生性能過剩或者性能不足的情況，但是如果每個項目都選擇不同型號的處理器開發又會出現重復開發和精力不足的問題。重要的是，終端產品企業的軟件研發精力更適合投入到應用程序的開發，與硬件相關的kernel層需要隨著處理器的變化而更改；

03、生產與維護的痛點

▲ 生產良率的控制難：嵌入式處理器開發的產品PCB層數多，且多數是高速信號，對PCB材質、物料品質、焊接質量要求很高，如果達不到生產的一致性會直接導致良品率的下降甚至會造成板卡在現場不穩定的情況。

▲ 產品維護周期長：高速信號對PCB阻抗要求高，材質的細微變化都很可能會導致內存參數的調整。加之一些行業的產品生命周期很長，動輒十年以上，過程中任何一個芯片的停產或更新都需要軟硬件驅動的修改，雖然難度不大但始終都要有人維護，分散精力。