Arduino MKR Vidor 4000

De Arduino MKR Vidor 4000 brengt Arduino's gebruiksgemak naar het werk met de krachtigste herprogrammeerbare chips die er zijn: FPGA's. Met Vidor kun je een bord maken waarbij alle pinnen PWM-signalen zijn die de snelheid van motoren regelen. U kunt geluid in realtime vastleggen en een geluidseffectpedaal voor uw gitaar maken. Het is mogelijk om een ​​realtime computer te creëren die sensorinformatie leest en deze naar een ultramoderne monitor stuurt of video- en overlaysensorinformatie op het beeld vastlegt die dan later naar een scherm wordt verzonden. U kunt verbinding maken met de Arduino IoT Cloud en een complexe laboratoriummachine besturen met een groot aantal motoren. Je zou zelfs je eigen processors in de FPGA kunnen prototypen en deze parallel laten werken met de andere microcontroller op het bord. Vidor is een apparaat dat uitnodigt tot experimenten, precisie en snelle berekeningen.

De belangrijkste chip op het bord is de Intel® Cyclone® 10CL016; het bevat 16K logische elementen, 504 KB ingebed RAM en 56 18x18 bit HW-multipliers voor snelle DSP-bewerkingen. Elke pin kan schakelen op meer dan 150 MHz en kan worden geconfigureerd voor functies zoals UART's, (Q)SPI, hoge resolutie/hoge frequentie PWM, kwadratuur-encoder, I2C, I2S, Sigma Delta DAC, enz.

Het bord wordt geleverd met 8 MB SRAM om de FPGA-bewerkingen op video en audio te ondersteunen. De FPGA-code wordt opgeslagen in een 2 MB QSPI Flash-chip, waarvan 1 MB voor gebruikerstoepassingen. Het is mogelijk om snelle DSP-bewerkingen uit te voeren voor audio- en videoverwerking. Daarom bevat de Vidor een Micro HDMI-connector voor audio- en video-uitvoer en een MIPI-cameraconnector voor video-invoer. Alle pinnen van het bord worden aangedreven door zowel SAMD21 als FPGA, met respect voor het MKR-familieformaat. Ten slotte is er een Mini PCI Express-connector met maximaal 25 door de gebruiker programmeerbare pinnen, die kan worden gebruikt om uw FPGA als randapparaat op een computer aan te sluiten of om uw eigen PCI-interfaces te maken.

De microcontroller van het bord is een Arm® Cortex®-M0 32-bit SAMD21 met laag vermogen, net als bij de andere borden binnen de Arduino MKR-familie. De WiFi- en Bluetooth®-connectiviteit wordt uitgevoerd met een module van u-blox, de NINA-W10, een chipset met laag vermogen die werkt in het 2,4 GHz-bereik. Bovendien is veilige communicatie verzekerd via de Microchip® ECC508 cryptochip. Daarnaast vind je een batterijlader en een richtbare RGB LED aan boord.

De kracht van de FPGA

Als u niet bekend bent met de term, is een FPGA een Field Programmable Gate Array, een chip waarvan de logica die de bewerkingen uitvoert niet is geschreven op het moment van fabricage. Het is mogelijk om je eigen CPU te schrijven, een reeks speciale hoogfrequente PWM-uitgangen, een digitale geluidsmixer, video-overlay-machine of wat je maar kunt bedenken. De belangrijkste beperking is het aantal logische poorten dat nodig is om een ​​van die toepassingen te ontwerpen.

Als een manier om te illustreren hoe zo'n krachtige processor kan worden geïntegreerd in uw typische Arduino-workflow, hebben we een reeks bibliotheken gemaakt die enkele eenvoudige taken kunnen uitvoeren, waaronder de microcontroller en de gespecialiseerde FPGA-code

Bluetooth® en Bluetooth® Low Energy

De communicatie-chipset op de MKR Vidor 4000 kan zowel een Bluetooth® Low Energy als een Bluetooth®-client en hostapparaat zijn. Iets vrij unieks in de wereld van microcontrollerplatforms.

Batterij vermogen

De USB-poort kan worden gebruikt om het bord van stroom (5V) te voorzien. Het heeft een Li-Po-laadcircuit waarmee de Arduino MKR Vidor 4000 op batterijvoeding of een externe 5 volt-bron kan werken, waarbij de Li-Po-batterij wordt opgeladen terwijl hij op externe voeding werkt. Overschakelen van de ene bron naar de andere gebeurt automatisch.

Extra I2C-poort

De MKR Vidor 4000 heeft een extra connector bedoeld als uitbreiding van de I2C bus. Het is een 5-pins connector met kleine vormfactor met een pitch van 1,0 mm. De I2C-poort, ook wel de Eslov-zelfidentificatiepoort binnen Arduino genoemd, wordt geleverd met: SDA, SCL, GND, +5V en een extra digitale pin bedoeld om stuur een alarm naar de verder gewone I2C-apparaten die erop zijn aangesloten.

Specificaties