Sparkfun Teensy 4.1 s kloíkovou lištou

Sparkfun Teensy 4.1 s kloíkovou lištou

Teensy 4.1 je najnovšia iterácia neuveriteľne populárnej vývojovej platformy, ktorá obsahuje procesor ARM Cortex-M7 s frekvenciou 600 MHz s čipom NXP iMXRT1062, štyrikrát väčšou flash pamäťou ako 4.0 a dvoma novými miestami na voliteľné pridanie ďalšej pamäte. Teensy 4.1 má rovnakú veľkosť a tvar ako Teensy 3.6 (2,4 palca x 0,7 palca) a poskytuje väčšie I/O možnosti vrátane ethernetového PHY, zásuvky na kartu SD a hostiteľského portu USB.

Pri prevádzke na frekvencii 600 MHz spotrebúva Teensy 4.1 prúd približne 100 mA a poskytuje podporu pre dynamické škálovanie hodín. Na rozdiel od tradičných mikrokontrolérov, kde zmena rýchlosti hodín spôsobuje nesprávne prenosové rýchlosti a iné problémy, hardvér Teensy 4.1 a softvérová podpora Teensyduino pre funkcie časovania Arduino sú navrhnuté tak, aby umožňovali dynamické zmeny rýchlosti. Sériové prenosové rýchlosti, vzorkovacie frekvencie streamovania zvuku a funkcie Arduina ako delay() a millis() a rozšírenia Teensyduino ako IntervalTimer a elapsedMillis naďalej fungujú správne, kým CPU mení rýchlosť. Teensy 4.1 tiež poskytuje funkciu vypnutia napájania. Pripojením tlačidla na kolík On/Off je možné 3,3V napájanie úplne deaktivovať podržaním tlačidla na päť sekúnd a znova zapnúť krátkym stlačením tlačidla. Ak je mincová bunka pripojená k VBAT, RTC Teensy 4.1 tiež pokračuje v sledovaní dátumu a času, keď je napájanie vypnuté. Teensy 4.1 je tiež možné pretaktovať, oveľa viac ako 600 MHz!

ARM Cortex-M7 prináša mnoho výkonných funkcií CPU do skutočnej platformy mikrokontrolérov v reálnom čase. Cortex-M7 je superscaler s dvojitým vydaním, čo znamená, že M7 môže vykonávať dve inštrukcie za cyklus hodín pri 600 MHz! Samozrejme, spustenie dvoch súčasne závisí od inštrukcií a registrov zoradenia kompilátora. Počiatočné benchmarky ukázali, že kód C++ zostavený Arduinom má tendenciu dosiahnuť dve inštrukcie približne 40% až 50% času pri vykonávaní numericky intenzívnej práce s použitím celých čísel a ukazovateľov. Cortex-M7 je prvý mikrokontrolér ARM, ktorý využíva predikciu vetvenia. Na M4, slučky a ďalší kód, ktorý veľa vetví, trvá tri hodinové cykly. S M7, po vykonaní slučky niekoľkokrát, predikcia vetvenia odstráni túto réžiu, čo umožňuje, aby inštrukcia vetvenia prebiehala iba v jednom hodinovom cykle.

Tightly Coupled Memory je špeciálna funkcia, ktorá umožňuje Cortex-M7 rýchly jednocyklový prístup k pamäti pomocou dvojice 64 bit širokých zberníc. Zbernica ITCM poskytuje 64-bitovú cestu na získanie inštrukcií. Zbernica DTCM je v skutočnosti dvojica 32 bitových ciest, čo umožňuje M7 vykonávať až dva samostatné prístupy do pamäte v rovnakom cykle. Tieto extrémne vysokorýchlostné zbernice sú oddelené od hlavnej AXI zbernice M7, ktorá pristupuje k inej pamäti a periférnym zariadeniam. K 512 pamäti je možné pristupovať ako k tesne prepojenej pamäti. Teensyduino automaticky pridelí váš kód náčrtu Arduino do ITCM a všetku pamäť, ktorá nie je používaná ako malloc, rýchlemu DTCM, pokiaľ nepridáte ďalšie kľúčové slová na prepísanie optimalizovaného predvoleného nastavenia. Pamäť, ktorá nie je prístupná na tesne prepojených zberniciach, je optimalizovaná pre DMA prístup periférnych zariadení. Pretože väčšina prístupu do pamäte M7 sa vykonáva na dvoch tesne prepojených zberniciach, výkonné periférne zariadenia založené na DMA majú vynikajúci prístup k pamäti inej ako TCM pre vysoko efektívne I/O.

Procesor Cortex-M7 Teensy 4.1 obsahuje jednotku s pohyblivou rádovou čiarkou (FPU), ktorá podporuje 64-bitový „dvojitý“ aj 32-bitový „float“. S FPU M4 na Teensy 3.5 a 3.6 a tiež čipoch Atmel SAMD51 je hardvérovo akcelerovaný iba 32-bitový float. Akékoľvek použitie dvojitých, dvojitých funkcií ako log(), sin(), cos() znamená pomalú softvérovo implementovanú matematiku. Teensy 4.1 vykonáva všetky tieto s hardvérom FPU.

Hardware :

• ARM Cortex-M7 at 600MHz
• 1024K RAM (512K is tightly coupled)
• 8 Mbyte Flash (64K reserved for recovery & EEPROM emulation)
• USB Host Port
• 2 chips Plus Program Memory
• 55 Total I/O Pins
• 3 CAN Bus (1 with CAN FD)
• 2 I²S Digital Audio
• 1 S/PDIF Digital Audio
• 1 SDIO (4 bit) native SD
• 3 SPI, all with 16 word FIFO
• 7 Bottom SMT Pad Signals
• 8 Serial ports
• 32 general purpose DMA channels
• 35 PWM pins
• 42 Breadboard Friendly I/O
• 18 analog inputs
• Cryptographic Acceleration
• Random Number Generator
• RTC for date/time
• Programmable FlexIO
• Pixel Processing Pipeline
• Peripheral cross triggering
• 10 / 100 Mbit DP83825 PHY (6 pins)
• microSD Card Socket
• Power On/Off management

Dokumentácia :

• Teensy Quick Start
• Teensyduino Software
• Teensy Help Page and FAQ