Новые платы Arduino включают первую модель FPGA

Arduino выпустила плату «MKR Vidor 4000» с микроконтроллером SAMA21 и Cyclone 10 FPGA, а также «Uno WiFi Rev 2» с микроконтроллером ATmega4809.
Обе платы имеют крипто-чип и модуль WiFi на базе ESP32.

Вместе с Maker Faire Bay Area на этих выходных компания Arduino выпустила две платы Arduino, которые должны появиться в конце июня.
MKR Vidor 4000 - первая плата Arduino, оснащенная ПЛИС.
Плата Intel Cyclone 10 FPGA будет поддерживаться библиотеками программирования и новым визуальным редактором.
Arduino Uno WiFi Rev 2, тем временем, пересматривает Arduino Uno WiFi с новым микрочипом ATmega4809 MCU.
Он также продвигается к основанному на ESP32 Wi - Fi-модулю u-blox NINA-W102 , который также имеется в Vidor 4000.


Uno WiFi Rev 2 с МКР Vidor 4000 (слева) и MKR NB 1500 с МКР WiFi 1010

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Новые платы соответствуют двум другим форм-факторам Arduino MKR, представленным 12 мая (см. Ниже).
К ним относятся MKR WiFi 1010, замена MKR1000 с поддержкой WiFi, которая добавляет тот же модуль U-Blox Nina W102, и MKR NB 1500, который включает в себя радиоприемник LTE Cat M1 NB-IoT.


MKR Vidor 4000, спереди и сзади, в районе Залива Мейкер Фэйр

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

В отличие от многих плат Arduino, выпущенных в середине десятилетия, ни одна из новых плат не работает под управлением Linux.
Однако в марте Arduino объявил о расширении своей платформы разработки Arduino Create для развертывания эскизов Arduino в системах Linux.
IDE теперь поддерживает платы Arm, такие как Raspberry Pi и BeagleBone, в дополнение к платам Intel, таким как UP Squared.

МКР Видор 4000

MKR Vidor 4000 использует тот же форм-фактор MKR и 32-разрядный микросхема Cortex-M0 + SAMD21, что и MKRZero , а также прошлогодние MKR WAN 1300 и MKR GSM 1400 .
Тем не менее, большой новостью является встроенная Intel / Altera Cyclone 10 FPGA .


МКР Видор 4000

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Согласно заявлению Массимо Банзи, соучредителя Arduino, первая плата Arduino с поддержкой FPGA «наконец-то сделает FPGA доступной для производителей и новаторов».
Генеральный директор Arduino Фабио Виоланте называет его «самым гибким из когда-либо созданных Arduino» и «находчивым швейцарским ножом».

MKR Vidor 4000 был разработан совместно с ipTronix srl .
На выставке Maker Faire генеральный директор ipTronic Дарио Пеннинси продемонстрировал плату с демонстрацией распознавания изображений.
Пеннини сказал нам, что разработчики даже смогут запрограммировать FPGA для реализации Ethernet.
В ПЛИС также могут использоваться приложения DSP, включая обработку аудио и видео.

На плате установлен WiFi-модуль u-blox NINA-W102, основанный на ESP32 SoC с поддержкой WiFi .
Также существует криптографический чип Microchip ECC508 «для безопасного подключения к локальным сетям и Интернету», - говорит Ардуино.
Все контакты платы управляются как SAMD21, так и FPGA, и есть слот расширения mini-PCIe с до 25 программируемыми пользователем контактами.


МКР Видор 4000

в Maker Faire

демонстрация распознавания изображений

MKR Vidor 4000 оснащен 8 МБ SRAM и 2 МБ флэш-памяти QSPI, из которых 1 МБ доступно пользователю.
Плата оснащена портом устройства micro-USB, а также интерфейсами, включая 8x DIO, 8x прерываний, 7x ADC и один ЦАП, UART, SPI и I2C.
При 61,5 х 25 мм 32-граммовая плата немного меньше, чем у других плат MKR, которые совместимы по выводам.
Плата 5V поддерживает Li-Po аккумулятор.

Cyclone 10 FPGA включает в себя 16K логических элементов (LE), 504 КБ встроенной памяти и 56x 18 × 18-битных аппаратных умножителей для высокоскоростного DSP.
Каждый вывод может переключаться на частоте более 150 МГц и может быть настроен для функций, включая UART, QSPI, PWM, квадратурный энкодер, I2C, I2S и Sigma Delta DAC.

Arduino обещает представить «инновационную среду разработки», которая «нацелена на демократизацию и радикальное упрощение доступа к миру FPGA». Среда будет включать в себя эскизы и библиотеки с предварительно скомпилированными потоками битов FPGA, которые будут автоматически загружаться в FPGA вместе с Код MCU, направленный на SAMD21.
Разработчики смогут выбирать из нескольких готовых конфигураций.

Позже в этом году Arduino добавит визуальную блочную среду разработки языка.
Разработчики смогут собирать различные периферийные или IP-блоки на экране.
Визуальный дизайн затем переводится в Verilog и компилируется на облачных серверах Arduino перед загрузкой в ​​FPGA.
В то же время на лету генерируется специальная версия Arduino, позволяющая программировать с использованием новой конфигурации.

В блоге Hackster.io Alasdair Allan пишет, что разработчики, знающие Verilog или VHDL ((язык описания оборудования VHSIC)), должны «программировать плату, используя свой обычный набор инструментов FPGA от Altera / Intel прямо из ворот». Allan, Vidor 4000 и другие продукты, такие как платы XLR8 Alorium Technology, которые добавляют Altera MAX10 FPGA к клону Arduino, являются частью возрождения на рынке FPGA. Повышенный интерес к программируемым FPGA обусловлен открытым проектом IceStorm Он добавил, что исходный набор инструментов для чипов Lattice FPGA.

Uno WiFi Rev 2

Новый Uno WiFi Rev 2 был разработан совместно с Microchip.
Плата обновляет двухлетнюю Arduino Uno WiFi , которая добавила ESP8266 SoC с 2,4 ГГц WiFi к дизайну Arduino Uno.
Rev 2 заменяет микрочип ATmega328 AVR с микросхемой 32 КБ и 2 КБ SRAM для нового 8-разрядного микроконтроллера ATmega4809 с 48 КБ флэш-памяти и 6 КБ ОЗУ.


Uno WiFi Rev 2

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Как и MKR Vidor 4000, Uno WiFi Rev 2 оснащен крипто-чипом ECC608, встроенным IMU и беспроводным модулем u-blox NINA-W102.
По сравнению с ESP8266, ESP32 обеспечивает регулируемую выходную мощность, тем самым «обеспечивая оптимальные компромиссы между диапазоном связи, скоростью передачи данных и потреблением энергии», говорит Ардуино.
Uno WiFi Rev 2 должен быть настроен как точка доступа WiFi и может использоваться для обновлений OTA эскизов Arduino.

Uno WiFi Rev 2 имеет 6 аналоговых входов и 14 входов DIO, 6 из которых могут использоваться для вывода ШИМ.
Вы также получаете керамический резонатор 16 МГц, порт micro-USB, разъем питания, разъем ICSP и кнопку сброса.

Arduino MKR WiFi 1010 и MKR NB 1500

В день Arduino Arduino представила две дополнительные платы MKR без платы, которые должны появиться в июне, предлагая WiFi и NB-IoT соответственно.
Они следуют за LoRa ready MKR WAN 1300 и 3G-совместимым MKR GSM 1400 .


MKR WiFi 1010 (слева) и MKR NB 1500

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

MKR WiFi 1010 является обновлением двухлетней платы MKR1000 , первой из крошечных плат форм-фактора Arduino MKR.
Новая модель добавляет U-Blox NINA-W102 для 2,4 ГГц 802.11b / g / n.
Плата построена на том же микроконтроллере SAMD21, что и на оригинальной MKR1000, MKR Vidor 4000 и других платах MKR.

Как и MKR Vidor 4000, в MKR WiFi 1010 встроен крипто-чип ECC508.
Плата может работать от батареи Li-Po или от порта 5V micro-USB.

MKR NB 1500 предоставляет услуги беспроводной связи NarrowBand IoT (LTE Cat M1).
Он совместим с узкополосными классами IoT NoB и поддерживает глобальные развернутые диапазоны 2, 3, 4, 5, 8, 12, 13, 20 и 28 Cat M1 / ​​NB1.

MKR NB 1500 на базе SAMD21 имеет 22 цифровых вывода ввода / вывода, 12 из которых могут использоваться для ШИМ, и 7 аналоговых входов.
Другие периферийные устройства включают i2S, I2C, SPI и UART.
Плата может заряжаться от батареи LiPo.

Дальнейшая информация

MKR Vidor 4000 и Uno WiFi Rev 2 будут доступны в конце июня.
Цены не разглашаются.
Дополнительную информацию можно найти в объявлении Arduino, а также на страницах продуктов MKR Vidor 4000 и Uno WiFi Rev 2 .
Больше информации о платах MKR, анонсированных неделю назад, можно найти на страницах продуктов Arduino MKR WiFi 1010 и MKR NB 1500 .
Доски без цены также должны появиться в июне.

Большое спасибо Рику Лербауму, который предоставил фотографии и материалы для этой статьи.