Miért lesz az új Arduino Uno R4 játékmódváltó a készítők számára?

Az Arduino, a nyílt forráskódú elektronikai platform, amely több mint egy évtizede támogatja a hobbikat és a gyártókat, nemrégiben jelentette be az Uno termékcsalád legújabb kiegészítését, az Arduino Uno R4-et. Ez az új tábla, amelyet idén májusban mutatnak be, jelentős frissítése a népszerű R3 modellnek – amely 2010 óta létezik.

A Renesas teljesen új SoC-jével az Uno R4 olyan játékváltó, amely képes átalakítani az összetett projektek kezelését. De miért készül ez az új, 32 bites RA4-sorozatú MCU felrázni a dolgokat?

Erősebb processzorral rendelkezik

Ha már egy ideje használja az Arduino platformot, akkor tudni fogja, hogy sok van különböző típusú Arduino mikrokontrollerek, amely különböző képességekkel és csatlakozási lehetőségekkel rendelkezik. Az Uno R4-hez bejelentett összes hardverfrissítéssel az Arduino alaplapja lehet a gyártók számára.

A legjelentősebb, hogy az erős Renesas RA4M1 (32 bites Arm Cortex-M4) processzor lenyűgöző 48 MHz-en működik. Ez jelentős 3-16-szoros feldolgozási teljesítménynövekedést jelent az Uno R3-hoz képest. Általában a Cortex M4 nagyobb teljesítményt nyújt gyorsabb órajellel és fejlettebb utasításokkal készletek, ami hatékonyabb és gyorsabb kódvégrehajtást tesz lehetővé – ellentétben az Uno korábbi 8 bites AVR MCU-jával R3.

A Cortex M0+-t tartalmazó Raspberry Pi Pico-hoz képest a Cortex-M4 teljesítménye körülbelül hatszor jobb. Lehetséges, hogy futtathatja kedvenc projektjeit, amelyek magukban foglalják az érzékelőkről származó nagysebességű adatok rögzítését és feldolgozását, például a nagyfrekvenciás analóg jelekből származó adatokat.

Bővített tárhely

A gyorsabb órajellel és a bővített memóriával búcsút inthet a túlságosan is gyakori fejvakaró pillanatoknak, amikor azon töpreng, hogy miért nem működik a kód, csak azért, mert rájöttem, hogy ez azért van, mert a Serial.print() utasításai túl bőbeszédűek voltak a lomha MCU számára, vagy a kolosszális tömb megrágta az összes elérhetőt memória.

– írta közleményében az Arduino blog bejegyzés hogy az Uno R4 jelentősen bővített SRAM-mal és flash memóriával érkezik.

"Az SRAM 2 kB-ról 32 kB-ra, a flash memória pedig 32 kB-ról 256 kB-ra nőtt a bonyolultabb projektek befogadására."

Ha ezt jobban megvizsgáljuk, ez megnyitja a kaput a funkciókban gazdagabb alkalmazások létrehozása előtt, például olyanok, amelyek adatnaplózást vagy adatfeldolgozást foglalnak magukban az IoT-projektekben.

Hardver felújítás

Az új tábla a sok kért hardverfejlesztést hasonló kompakt formában biztosítja, hogy lehetővé tegye a kompatibilitást a meglévő pajzsokkal és alkatrészekkel. A fedélzeti alkatrészek feljavítása lehetővé teszi, hogy megtegye azt, ami korábban csak egyedi táblákkal volt lehetséges.

USB-C és Vin kompatibilitás

Az Uno R4 USB-C porttal érkezik a tápellátáshoz és a számítógépes programozáshoz, ami jelentős frissítés a korábbi USB-B porthoz képest. Az USB-C portok Arduino kártyákon való használatának divatját a gyártói közösség vezérelte, ami ehhez a frissítéshez vezetett. Ezenkívül az Uno R4 támogatja a 24 V-ot a Vin-en, így kompatibilis az áramforrások szélesebb skálájával.

CAN busz

A beágyazott rendszerekben való használatáról ismert CAN (Controller Area Network) busz lehetővé teszi a huzalozás minimalizálását és több feladat párhuzamos végrehajtását több árnyékolás csatlakoztatásával. Az SPI (Serial Peripheral Interface) porttal együtt ez hatékonyabb kommunikációt tesz lehetővé a projekt különböző összetevői között.

Továbbfejlesztett digitális-analóg konverter (DAC)

Az Uno R4 12 bites analóg DAC-t tartalmaz, amely fokozott pontosságot és pontosságot biztosít az analóg kimenethez. Az analóg jelekkel szembeni precizitást igénylő projektek, mint például az érzékelő interfész és a motorvezérlés, felskálázódnak.

Beépített Wi-Fi modul

Az alaplap két változata közül választhat: az Uno R4 WiFi és az Uno R4 Minima. A WiFi változat Espressif S3 Wi-Fi modullal lesz felszerelve, amely ideális az IoT projektekhez vagy bármely más vezeték nélküli kapcsolatot igénylő projekthez.

Másrészt az Uno R4 Minima költséghatékony megoldást kínál azok számára, akiknek kifejezetten az új mikrokontroller teljesítményére van szükségük további csatlakozási funkciók nélkül.

Szoftverkompatibilitás és korai alkalmazói program

Míg az új hardverfrissítések lenyűgözőek, az Uno R4 szoftverkompatibilitása ugyanolyan fontos. Az Arduino bejelentette egy Korai adoptáló program az Arm-alapú 32 bites processzorra való átállás miatt esetlegesen felmerülő szoftver-inkompatibilitások megoldására. A kizárólag Arduino nyelven írt könyvtáraknak és példáknak zökkenőmentesen kell működniük az új táblával. Előfordulhat azonban, hogy egy adott processzorra vagy architektúrára optimalizált könyvtárak portolást igényelnek.

Szerencsére az Arduino ingyenes Uno R4 kártyákat kínál azoknak a fejlesztőknek, akik frissíteni szeretnék könyvtáraikat az új táblához. Az Arduino ezen támogatása biztosítja, hogy az Uno R3-hoz kifejlesztett pajzsok, oktatóanyagok és kódok hatalmas könyvtára továbbra is elérhető legyen az új kártyán.

A következő generációs testület a döntéshozók számára

Az Arduino Uno R4 egy jelentős frissítés a már amúgy is lenyűgöző táblasorhoz. Az új hardverfunkciók az Uno R4-et erősebbé és sokoldalúbbá teszik, miközben továbbra is kompatibilis a meglévő hardverrel.