ARDUINO MKR VIDOR 4000

ARDUINO MKR VIDOR 4000

L'Arduino MKR Vidor 4000 possiede i chips riprogrammabili più potenti che esistono: i FPGA. Con Vidor, puoi creare una scheda in cui tutti i pin sono dei segnali PWM che controllano la velocità dei motori. Puoi catturare l'audio in tempo reale e creare un effetto musicale per la tua chitarra. È possibile creare un computer in tempo reale che legge le informazioni del sensore e inviarle a un monitor di punta. Puoi anche catturare video o informazioni sul sensore, sovrapporre le informazioni del sensore sull'immagine che saranno poi inviate su un schermo. Puoi collegarti al cloud Arduino IoT e controllare una macchina di laboratorio complesso che esegue una grande quantità di motori. Puoi anche prototipare i tuoi processori all'interno del FPGA e farlo funzionare in parallelo con l'altro microcontrollore della scheda. Vidor è un dispositivo che invita all'esperimento, alla precisione e al calcolo a grande velocità.

Il chip principale della scheda è Intel® Cyclone® 10CL016; contiene 16K di elementi logici, 504 KB di RAM integrata e 56 moltiplicatori HW 18x18 bit per le operazioni DSP ad alta velocità. Ogni pin può basculare a più di 150 MHz e può essere configurato per delle funzioni come UART, (Q) SPI, PWM alta risoluzione/alta frequenza, encoder in quadratura, I2C, I2S, Sigma Delta DAC, etc.

La scheda è fornita con 8 Mo di SRAM per supportare le operazioni FPGA sul video e l'audio. Il codice FPGA è conservato in un chip Flash QSPI di 2 Mo, di cui 1 Mo è assegnato alle applicazioni utente. È possibile effettuare delle operazioni DSP ad alta velocità per il trattamento audio e video. Di conseguenza, il Vidor comprende un connettore Micro HDMI per l'output audio e video e un connettore di camera MIPI per l'input video. Ogni pin della scheda è pilotato sia da SAMD21 che da FPGA, rispettando il formato della famiglia MKR. Infine, esiste un connettore Mini PCI Express con fino a 25 pin programmabili dall'utente, che può essere utilizzato per collegare il tuo FPGA come periferica a un computer o per creare le tue interfacce PCI.

Il microcontrollore della scheda è un SAMD21 Arm® Cortex®-M0 32 bit a basso consumo, come nelle altre schede della famiglia Arduino MKR. La connettività WiFi e Bluetooth® è realizzata con un modulo d'u-blox, il NINA-W10, un chipset basso consumo che funziona nella gamma 2,4 GHz. Inoltre, una comunicazione sicura è assicurata grazie al chip crittografico Microchip® ECC508. In più di questo, puoi trovare un caricabatterie e un LED RGB orientabile a bordo.

La potenza del FPGA

Se sei estraneo al termine, un FPGA è un circuito integrato composto di una rete di cellule programmabili, un chip in cui i blocchi logici che comandano le operazioni non sono stati scritti al momento della fabbricazione. È possibile scrivere il tuo processore, una serie di output PWM alta frequenza dedicati, un mixer audio digitale, una macchina di superposizione video o tutto ciò che puoi immaginare.

La principale limitazione è la quantità di porte logiche necessarie per progettare una di queste applicazioni. Per illustrare come un processore anche potente può essere integrato nel tuo flusso di lavoro, Arduino ha creato una serie di librerie che possono effettuare dei task semplici che integrano il microcontrollore e il codice FPGA specializzato.

Consulta gli esempi seguenti per vedere come funziona:

- Disegna il logo Arduino: scopri come utilizzare la libreria VidorGraphics per emettere un segnale video verso un monitor via il connettore HDMI. Controlla il codice qui.

- Attivare la camera: ottieni un segnale video di una camera e invialo al tuo schermo di computer. Vedi l'esempio qui.

Se sei uno sviluppatore FPGA-savy, sarai contento di sapere che Arduino ha pubblicato una serie di librerie che forniscono numerose funzionalità di base necessarie ai tuoi progetti. Puoi controllare questo gruppo Github che contiene tutto il codice Vidor in open source.

WiFi e Arduino IoT Cloud

Da Arduino, la connessione a una rete WiFi è semplice quanto far lampeggiare un LED. Puoi fare in modo che la tua scheda si colleghi ad ogni tipo di rete WiFi esistente, o utilizzarla per creare il tuo punto di accesso Arduino. L'insieme di esempi specifici che Arduino fornisce per il MKR Vidor 4000 può essere consultato sulla pagina della libreria WiFiNINA.

Bluetooth® e BLE

Il chipset di comunicazione del MKR Vidor 4000 può essere contemporaneamente un cliente e un host BLE e Bluetooth®. Se vuoi vedere quant’è facile creare una periferica Bluetooth® centrale o periferica, esplora gli esempi della libreria ArduinoBLE.

Vi apriamo le porte dell’hacking

Il MKR Vidor 4000 è un dispositivo multiprocessore che invita all'esperimento. L'hacking del modulo WiFiNINA ti permette, ad esempio, di utilizzare sia il WiFi sia il BLE/Bluetooth® sulla scheda. Un'altra possibilità ancora è di avere una versione ultra-leggera di Linux che funziona sul modulo, mentre il microcontrollore principale controlla i dispositivi di basso livello come i motori o gli schermi. Queste tecniche sperimentali necessitano un hacking avanzato dal parte tua. Sono possibili modificando il firmware del modulo che puoi trovare nei nostri depositi github.

AVVISO: questo tipo di hacking invalida il certificato del tuo modulo WiFiNINA, fallo a proprio rischio e pericolo.

Alimentazione con batteria

La sua porta USB può essere utilizzata per alimentare la scheda (5V). Dispone di un circuito di carica Li-Po che permette all'Arduino MKR Vidor 4000 di funzionare su batteria o su una fonte esterna di 5 volt, che ricarica la batteria Li-Po funzionando nello stesso tempo su alimentazione esterna. Il passaggio da una fonte all'altra si fa automaticamente.

Avviamento

La sezione Avviamento contiene tutte le informazioni di cui hai bisogno per configurare la tua scheda, utilizzare il software Arduino (IDE) e iniziare a progettare con la codifica e l'elettronica. Se vuoi saperne di più sulla programmazione VHDL, il linguaggio accessibile a tutti i livelli e utilizzato per scrivere del codice parallelo che sarà eseguito sul FPGA, consulta questa pagina di riferimento.

Attualmente, devi generare il codice FPGA con l'aiuto di un software esterno. I tutorial seguenti, di Daniel Hertz, che fa parte della comunità Arduino, spiegano come creare del codice FPGA con lo strumento di creazione Intel® Quartus®:

- Maneggevolezza dei FPGA con l'aiuto dell'Arduino MKR Vidor 4000: leggi l'introduzione qui.

- Come programmare i FPGA dell'Arduino MKR Vidor 4000 con Quartus IDE: consulta il tutorial qui.

Caratteristiche FPGA

Serve aiuto?

Consulta il Forum Arduino per domande sul linguaggio Arduino, o su come creare i tuoi progetti con Arduino. Serve aiuto con la tua scheda, ti invitiamo a contattare il supporto utente Arduino ufficiale.

Garanzia

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Riassunto