探索 VL-EPMs-U1：工业级串口通信与 GPS 模块的完美融合

在嵌入式系统的设计领域，我们常常面临着诸多挑战，比如需要设备具备强大的通信能力、精准的定位功能，同时还要适应恶劣的工作环境。今天，我要为大家介绍一款来自 VersaLogic Corporation 的明星产品——VL-EPMs-U1，它在这些方面表现卓越，值得电子工程师们深入了解。

文件下载：VL-EPMS-U1A.pdf

产品概述

VL-EPMs-U1 模块是一款专门为嵌入式系统打造的产品，它集先进的串口通信和全球定位系统（GPS）功能于一身。该模块基于 SUMIT - 104 外形规格，支持 SUMIT 和 PC/104™ 可堆叠扩展总线。其紧凑坚固的外形设计和低功耗（典型值 700 mW）特性，使其非常适合对尺寸、重量和功耗有严格要求的应用场景。而且，它拥有全工业温度范围（ - 40° 至 + 85°C）的工作能力，并通过了 MIL - STD - 202G 冲击和振动规范认证，能确保在恶劣、移动和/或远程环境中可靠运行。

产品亮点

串口通信能力

VL-EPMs-U1 最多可提供六个串口，为传统的硬线串口 I/O 功能提供了支持，可用于传统通信。其中，RS - 232 串口以 4 线模式运行，速率为 115 Kbps；RS - 485 模式则增加了自动方向控制和 460 Kbps 的高速传输能力。大家在设计通信系统时，是否会根据不同的通信需求来选择合适的串口模式呢？

板载 GPS 接收器

该模块可选配 12 通道的 Trimble® Lassen® iQ GPS 接收器，能够提供完整的位置、速度和时间（PVT）数据，供主机应用使用。Lassen iQ 支持同时 12 通道操作，可实现稳定的卫星跟踪，并具备辅助 GPS 启动功能，能快速获取初始信号。双 GPS 信号灵敏度模式使其在卫星信号较弱的困难环境中也能可靠跟踪。GPS 数据可通过流行的 NMEA、TSIP、TAIP 或 DGPS 协议获取，并且可通过板载的两个串口访问。对于需要精准定位的应用，如车载导航、无人机等，这款 GPS 接收器是否能满足你们的需求呢？

宽温操作与高可靠性

VL-EPMs-U1 专为全工业温度范围（ - 40° 至 + 85°C）设计，能够承受极端温度。同时，它还符合 MIL - STD - 202G 机械冲击和振动规范。串口 I/O 线上的瞬态电压抑制（TVS）设备为系统提供了增强的静电放电（ESD）保护，GPS 天线上的故障保护则可防止开路和短路。在恶劣的工业环境中，这样的设计是否能让你们对产品的可靠性更有信心呢？

产品选型与配件

选型信息

VL-EPMs-U1 有多种型号可供选择，不同型号在串口通道数量、是否配备 GPS 以及可堆叠总线类型上有所不同。例如，VL-EPMs-U1A 有 4 个串口，不配备 GPS，采用 SUMIT - A 总线；而 VL-EPMs-U1E 有 2 个串口，配备 GPS，同样采用 SUMIT - A 总线。大家在选型时，会根据哪些因素来做出决策呢？	型号	串口通道	GPS	可堆叠总线
VL-EPMs-U1A	4	–	SUMIT - A
VL-EPMs-U1B	6	–	SUMIT - A
VL-EPMs-U1C	4	–	SUMIT - AB + ISA [b]
VL-EPMs-U1D*	6	–	SUMIT - AB + ISA [b]
VL-EPMs-U1E	2	Y	SUMIT - A
VL-EPMs-U1F*	4	Y	SUMIT - A
VL-EPMs-U1G*	2	Y	SUMIT - AB + ISA [b]
VL-EPMs-U1H*	4	Y	SUMIT - AB + ISA [b]

*特殊订单

可选配件

该产品还提供了一系列可选配件，如 12” 20 针插座 / (2) DB - 9M 电缆（VL - CBR - 2001）、GPS 天线（VL - CBR - ANT02）等。这些配件可以帮助我们更好地进行产品的评估、测试和软件开发。在实际应用中，你们会根据哪些情况来选择合适的配件呢？

技术规格

一般规格

• 尺寸：符合 PC/104 标准，为 90 mm x 96 mm（3.55” x 3.78”）。
• 电源要求：+5V @ 140 mA（700 mW）。
• 可堆叠总线：SUMIT - 104，包括 SUMIT - A、SUMIT - B [a]、ISA [a / b]。
• RoHS 合规性：符合 RoHS 标准。

环境规格

• 工作温度： - 40° 至 + 85°C。
• 存储温度： - 40° 至 + 85°C。
• 气流要求： - 40° 至 + 85°C 自由空气。
• 热冲击：在工作温度范围内 5°C/min。
• 湿度：小于 95%，无冷凝。
• 振动（正弦扫描）：符合 MIL - STD - 202G，方法 204，修改条件 A，5 至 500 Hz 时 2g 恒定加速度，每轴 20 分钟。
• 振动（随机）：符合 MIL - STD - 202G，方法 214A，条件 A，5.35g rms，每轴 5 分钟。
• 机械冲击：符合 MIL - STD - 202G，方法 213B，条件 G，20g 半正弦，每轴 11 ms 持续时间。

设备 I/O 规格

• COM 1 / 2 接口 [c]：RS - 232，与 16C550 兼容，115 Kbps。
• COM 3 / 4 接口 [c / d]：RS - 232/422/485 可选，与 16C550 兼容，460 Kbps。
• COM 5 / 6 接口 [c]：RS - 232/422/485 可选，与 16C550 兼容，460 Kbps。

GPS 规格

• 模块：Trimble Lassen iQ GPS 模块，L1（1575.42 MHz）频率，C/A 码，12 通道，连续跟踪接收器。
• 更新速率：TSIP @ 1 Hz；NMEA @ 1 Hz；TAIP @ 1 Hz。
• 精度：水平：< 5 米（50%），< 8 米（90%）；海拔：< 10 米（50%），< 16 米（90%）；速度：0.06 m/s；PPS（静态）：±50 ns。
• 获取时间：重新获取：< 2 秒（90%）；热启动 [e]：< 10 秒（50%），< 13 秒（90%）。
• 协议：NMEA 0183 v3.0、TSIP、TAIP 和 DGPS（RTCM SC - 104）。
• 天线 [f]：支持带有 HFL、MCX 或 SMA 连接器的有源天线。

软件规格

该模块与大多数 x86 操作系统兼容，包括 Windows、Windows Embedded、Linux、VxWorks 和 QNX，使用标准的串口 I/O 软件驱动即可。

综上所述，VL-EPMs-U1 模块以其强大的功能、可靠的性能和广泛的兼容性，为电子工程师们在嵌入式系统设计中提供了一个优秀的选择。在实际应用中，大家可以根据具体的需求来选择合适的型号和配件，充分发挥该模块的优势。不知道大家在使用类似产品时，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的经验呢？欢迎在评论区分享。