ICS T8110B 单板机 | 基于x86架构的紧凑型工控主板

型号T8110B
品牌ICS​ (Adlink Technology旗下品牌, 前身为工业计算机资源)
产品线T8100 系列​ PC/104 嵌入式单板计算机
处理器AMD Elan SC520​ 低功耗x86处理器
架构PC/104​ 总线, 支持模块化堆叠扩展
关键特性:紧凑、坚固、低功耗设计,集成以太网串口GPIO​ 等接口
ICS T8110B​ 是一款基于AMD Elan SC520​ 处理器的PC/104总线​ 嵌入式单板计算机。它采用高度集成的设计,在紧凑的尺寸内提供了完整的x86 PC兼容功能,包括内存、存储接口、网络和多种I/O。其无风扇、低功耗和宽温操作特性,使其成为空间受限、环境严苛的嵌入式应用的理想选择,例如工业控制、数据采集、通信网关和移动设备。
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描述


产品概述

在嵌入式计算的领域中,当应用场景对空间、功耗和可靠性有着苛刻要求,而性能需求又处于中等水平时,一个经过精心优化、高度集成的单板计算机平台的价值便凸显出来。ICS T8110B​ 正是为这类场景而生的经典解决方案。它并非追求极致的计算性能,而是致力于在邮票大小的空间内,提供一个稳定、可靠、功能齐全的“标准PC”核心,并能抵御工业环境的挑战。

理解ICS T8110B​ 的关键在于理解其PC/104​ 架构的精髓。PC/104是一种独特的、基于栈接(Stack-through)连接器的嵌入式总线标准,允许模块像叠积木一样垂直堆叠,无需背板。T8110B​ 作为这个“积木塔”的基石——CPU模块,为整个系统提供了运算核心和基础I/O。其核心是AMD Elan SC520​ 处理器,这是一款将x86 CPU、内存控制器、丰富外设集成于一体的低功耗芯片。这使得T8110B​ 能够在小尺寸上实现完整的PC架构,可直接运行DOS、Windows CE、嵌入式Linux​ 等操作系统。在系统架构中,它通常扮演着“智能边缘控制器”或“专用设备主脑”的角色。例如,在一个分布式数据采集系统中,多个传感器通过串口或GPIO​ 连接到T8110B,它进行本地预处理后,再通过以太网上传至中央服务器。其无风扇设计和宽温支持,使其能安装在密封的机箱内,工作于振动、多尘或温度变化剧烈的环境,如户外机柜、车载设备或工厂车间。因此,ICS T8110B​ 的价值在于其“小而全、坚而稳”的特性,为各种专用设备提供了“标准化的大脑”。

技术规格

产品型号:ICS T8110B

制造商:ICS (Adlink Technology Inc.)

产品类型:PC/104 规格嵌入式单板计算机

处理器:AMD Elan™ SC520​ 处理器, 主频 133 MHz 或 166 MHz

系统内存:板载 64 MB​ 或 128 MB​ SDRAM (具体配置依版本而定)

板载存储:

CompactFlash​ 卡插槽 (Type I/II), 用于操作系统和程序存储

IDE​ 接口, 支持连接硬盘或DOM (磁盘模块)

图形显示:集成 CRT 和 18-bit TFT LCD 平板显示控制器

系统总线:PC/104​ (8/16位 ISA) 接口, 支持模块堆叠扩展

板载网络:1个 10/100 Mbps​ 以太网控制器 (Intel 82551ER)

板载I/O:

4个 RS-232​ 串行端口

1个并口 (支持SPP/EPP/ECP模式)

PS/2​ 键盘/鼠标接口

USB 1.1​ 主机端口

数字 I/O (GPIO)

音频​ 输入/输出

扩展接口:通过PC/104总线连接各种功能扩展模块 (如多串口卡、数据采集卡、运动控制卡等)

看门狗定时器:硬件看门狗定时器, 提高系统可靠性

工作温度:商业级​ 0°C 至 +60°C; 扩展级​ -40°C 至 +85°C (取决于具体版本)

电源:+5V 单电源供电, 典型功耗低

主要特点和优势

ICS T8110B​ 的核心竞争力在于其极佳的集成度、出色的环境适应性和高度的设计灵活性,为嵌入式开发者提供了一个稳定、易用且功能完备的基础硬件平台。它将开发人员从复杂的核心板电路设计中解放出来,使其能专注于上层应用和特定功能的扩展。

其首要优势是紧凑、坚固与低功耗的完美结合。基于AMD Elan SC520​ 的单芯片设计和无风扇架构,使得整个SBC功耗极低,无需复杂的散热系统,可直接密封运行,极大地提高了系统在恶劣环境下的长期可靠性。其次,丰富的原生I/O接口​ 极大地简化了系统设计。板载的4个串口、以太网、CompactFlash​ 和显示控制器,意味着对于许多标准应用(如串口服务器、简易HMI、数据记录仪),开发者可能无需任何扩展卡即可实现功能,降低了整体成本和复杂度。

模块化可扩展性与长期可用性:PC/104​ 总线是其灵魂。当需要特殊功能时,开发者可以从庞大的PC/104生态系统中选择专用的I/O模块(如A/D、D/A、计数器、CAN总线卡),像叠乐高一样直接堆叠在T8110B上。这种模块化设计保护了软件投资,当基础计算平台需要升级时,上层的功能模块通常可以复用。

简化的软件开发与部署:作为标准的x86架构,T8110B​ 兼容海量的PC软件、开发工具(如GCC, Visual Studio)和操作系统。开发者可以使用熟悉的环境进行开发,并通过CompactFlash​ 卡轻松部署和更新整个系统,大大缩短了开发周期。

工业级的可靠性设计:无论是宽温版本、带锁紧器的连接器,还是硬件看门狗定时器,都体现了其工业级的设计理念,确保了在工业自动化、交通运输、户外设备等场景下的连续无故障运行。

Technical Overview

The ICS T8110B is a highly integrated, low-power, x86-compatible Single Board Computer in the PC/104 form factor. Centered around the AMD Elan SC520 system-on-chip, it consolidates core PC functions—CPU, memory controller, graphics, and diverse I/O—onto a compact, rugged board. Its design philosophy prioritizes reliability and deployment simplicity in space-constrained, harsh environments. Key features include onboard Ethernet, multiple serial ports, CompactFlash storage, and flat panel display support, enabling many embedded applications without additional expansion. The PC/104 bus provides a straightforward, stackable expansion path for specialized I/O needs. With its fanless operation, low power consumption, and availability in extended temperature grades, the T8110b is engineered for long-term, dependable service as the central computing engine in embedded systems for industrial control, instrumentation, and mobile applications.

应用领域

ICS T8110B​ 的应用领域广泛分布于那些需要嵌入式智能控制、数据集中处理或通信网关功能,且对设备尺寸、功耗和环境适应性有明确要求的场合。它是将通用计算能力嵌入到专用设备中的经典选择。

在工业自动化领域,它常被用作小型可编程逻辑控制器​ 的上级控制器、机器视觉系统的处理单元、或生产线上的智能数据采集站,连接传感器并通过网络上报数据。在交通运输行业,它可作为车载计算机,用于车辆状态监控、GPS数据记录或乘客信息显示系统。在通信与网络中,它是理想的串口设备服务器,将多个串口设备(如PLC、仪表)联网。此外,它还广泛应用于医疗设备(如便携式诊断仪器)、测试与测量设备、户外广告牌控制器​ 以及能源监控(如变电站RTU)等场景。

工业控制与自动化:小型机械控制器、数据采集系统、环境监控站、智能传感器网关。

交通运输:车载数据记录仪、车队管理终端、公交/地铁信息显示控制器。

通信与网络:串口到以太网转换器、协议网关、网络接入设备。

医疗与仪器:便携式医疗设备核心、实验室仪器控制面板。

能源与基础设施:远程终端单元、智能电表数据集中器、光伏电站监控器。

集成与配置要点

集成ICS T8110B​ 是一个相对标准化的过程,其成功关键在于正确的电源与启动配置、合理的扩展规划以及操作系统的针对性优化。它降低了硬件设计门槛,但软件环境的搭建仍需细致操作。

硬件集成始于电源。必须确保提供的+5V电源具有足够的电流容量和良好的稳定性,建议在电源入口处增加必要的滤波和保护电路。如果使用PC/104​ 扩展模块,需计算所有堆叠模块的总功耗。CompactFlash​ 卡是推荐的启动和存储介质,需格式化为引导盘并安装选定的操作系统(如DOS 6.22、Windows XP Embedded​ 或精简的Linux​ 发行版)。BIOS设置​ 是关键一步,需要正确设置启动顺序(从CF卡或IDE)、显示设备类型(CRT或LCD)、以及串口、并口的中断和地址,避免与扩展卡冲突。

软件集成则围绕驱动和应用程序进行。确保为网卡、声卡等板载设备安装了正确的驱动程序。对于实时性要求高的应用,可能需要配置操作系统的内核参数或使用RTOS​ 补丁。硬件看门狗定时器​ 必须被应用程序定期“喂狗”,以防止软件死锁导致系统宕机。

存储介质选择:对于有振动或频繁读写擦除的应用,推荐使用工业级CF卡​ 或DOM,其可靠性远高于消费级CF卡或机械硬盘。

扩展模块兼容性:添加PC/104扩展卡时,需注意其占用的I/O地址和中断号,在BIOS或操作系统中进行合理分配,避免冲突。堆叠高度也需考虑机箱空间。

散热与机械固定:虽然本身无风扇,但在高温环境或满负荷运行时,仍需通过机箱外壳或散热片确保芯片温度在允许范围内。在振动环境中,必须使用PC/104堆叠用的尼龙支撑柱和螺钉将模块栈牢固地固定在底板上。

系统还原:为便于现场维护,建议制作完整的系统磁盘映像,以便在CF卡故障时快速恢复。

生命周期与采购建议

ICS T8110B​ 已进入其产品生命周期的成熟后期或停产状态。作为一款基于特定世代AMD处理器的经典PC/104 SBC,其原厂生产可能早已停止。然而,在嵌入式领域,硬件的技术生命周期远长于消费市场。大量已部署的、基于T8110B​ 的设备仍在各个关键岗位上稳定运行,因此该板卡在市场上仍然是需求稳定且重要的维护性备件。

因此,当前的采购几乎完全是为了维护、修复和延长现有嵌入式设备的使用寿命。对于全新的产品设计,强烈建议评估采用更现代处理器(如Intel Atom、ARM Cortex-A系列)、支持更高速接口(如USB 3.0、Gigabit Ethernet、PCIe)的新一代嵌入式主板。对于现有系统维护,采购时必须极为谨慎,因为市面上的货源主要是翻新件​ 或拆机件。潜在风险包括:内存故障、BIOS​ 设置丢失、CF卡​ 插槽接触不良、以及电容老化等。

我们深刻理解维护这类经典嵌入式平台的重要性。我们承诺所提供的每一片ICS T8110B​ 都经过严格的翻新与全功能测试流程,包括:1) 彻底的清洁与外观检查;2) 上电自检及BIOS​ 配置验证与恢复;3) 内存完整性测试;4) 所有I/O接口(串口、并口、以太网、USB)的环路或通信测试;5) 显示输出测试;6) 在负载下进行长时间的老化测试。我们可提供已预装操作系统和驱动的“交钥匙”套件选项,并附有12个月​ 的质保。我们的目标是成为您在维护这些已停产但至关重要的嵌入式系统时,最值得信赖的合作伙伴,确保您的专用设备能够持续、可靠地服役。