嵌入式主板（Embedded Motherboard）是專為嵌入式系統設計的重要硬件平臺，通常集成處理器、內存、存儲、接口等關鍵組件，用于控制和管理特定設備或應用。

與通用計算機主板不同，嵌入式主板更注重小型化、低功耗、高可靠性和定制化，廣泛應用于工業、醫療、物聯網等領域。

重要特點

1. 緊湊設計 

   - 體積小，適合空間受限的場景（如智能設備、機器人）。

   - 常見形態：模塊化主板（如COM Express、SMARC）、單板計算機（如樹莓派）。

2. 低功耗

   - 采用ARM、RISC-V架構處理器或x86低功耗芯片（如Intel Atom、NXP i.MX系列）。

   - 適合電池供電設備（如便攜醫療設備、無人機）。

3. 高可靠性

   - 工業級元器件，支持寬溫（-40°C~85°C）、抗振動/電磁干擾。

   - 長期穩定運行（工業自動化、交通控制）。

4. 接口豐富  

   - 集成GPIO、UART、I2C、SPI、CAN總線等工業接口。

   - 支持攝像頭、顯示屏、傳感器等外設擴展。

5. 定制化

   - 可根據需求裁剪功能（如移除不必要的接口或芯片）。

   - 支持硬件/軟件深度適配（如定制BIOS、驅動程序）。

典型應用場景

工業控制：PLC、機器人、生產線監控。

物聯網（IoT）：智能家居網關、環境傳感器節點。

醫療設備：便攜監護儀、影像診斷終端。

交通系統：車載信息娛樂、自動駕駛控制單元。

消費電子：智能POS機、廣告機、VR設備。

硬件架構

1. 處理器（CPU/SoC）

   - ARM架構：NXP i.MX、瑞芯微RK系列（低功耗，適合IoT）。

   - x86架構：Intel Atom、AMD Ryzen Embedded（高性能計算）。

   - RISC-V：新興開源架構，逐步應用于邊緣設備。

2. 內存與存儲 

   - RAM：LPDDR4/LPDDR5（低功耗）、DDR4（高性能）。

   - 存儲：eMMC、SSD、TF卡，部分支持NVMe。

3. 擴展接口

   - 通信：Wi-Fi、藍牙、4G/5G模塊。

   - 工業總線：CAN、RS-485、EtherCAT。

   - 視頻：HDMI、LVDS、MIPI-CSI（攝像頭輸入）。

4. 電源管理

   - 支持寬電壓輸入（如5V~24V DC）。

   - 動態調頻/調壓以優化能耗。

軟件支持

1. 操作系統

   - 實時系統：FreeRTOS、VxWorks（工業控制）。

   - Linux：Yocto、Ubuntu Core（靈活開發）。

   - 其他：Android、Windows IoT。

2. 開發工具

   - 交叉編譯工具鏈（如ARM GCC）。

   - 調試工具：JTAG、SWD、串口日志。

3.驅動與中間件

   - 提供外設驅動（如傳感器、顯示屏）。

   - 預置AI框架（TensorFlow Lite、OpenCV）或協議棧（MQTT、Modbus）。

選型建議

1. 性能需求

   - 簡單控制任務：Cortex-M系列MCU（如STM32）。

   - 復雜計算（AI/圖像處理）：NVIDIA Jetson、瑞芯微RK3588。

2.功耗與散熱

   - 無風扇設計：選擇TDP<10W的處理器。

   - 高性能場景：需預留散熱片或主動散熱空間。

3. 擴展性

   - 確認接口數量（如USB、PCIe通道）是否滿足外設需求。

   - 模塊化設計（如通過載板擴展功能）。

4. 環境適應性 

   - 工業場景：選擇寬溫、防塵防潮型號。

   - 車載設備：符合ISO 16750振動標準。

未來趨勢

1.AI集成：內置NPU（神經網絡處理單元）加速機器學習推理。

2. 邊緣計算：支持本地化數據處理，減少云端依賴。

3.5G融合：集成5G模組，推動智能工廠與車聯網。

4. RISC-V生態崛起：開源架構推動定制化與成本優化。