Teensy 4.1 – 600 MHz ARM Cortex-M7 – Arduino compatible

El Teensy 4.1 es la última versión de la plataforma de desarrollo increíblemente popular que presenta un procesador ARM Cortex-M7 a 600MHz, con un chip NXP iMXRT1062, una memoria flash cuatro veces más grande que la 4.0, y dos nuevas ubicaciones para agregar opcionalmente más memoria. El Teensy 4.1 tiene el mismo tamaño y forma que el Teensy 3.6 (2.4″ x 0.7″), y proporciona una mayor capacidad de Entradas y Salidas, incluyendo un PHY de ethernet, un conector de tarjeta SD y un puerto host USB.

Cuando se ejecuta a 600 MHz, el Teensy 4.1 consume aproximadamente 100 mA de corriente y proporciona soporte para la escala dinámica del reloj. A diferencia de los microcontroladores tradicionales, donde cambiar la velocidad del reloj causa velocidades de transmisión incorrectas y otros problemas, el hardware de Teensy 4.1 y el soporte de software de Teensyduino para las funciones de temporización de Arduino están diseñados para permitir cambios dinámicos de velocidad. Las velocidades de transmisión en serie, las frecuencias de muestreo de transmisión de audio y las funciones de Arduino como delay () y millis (), y las extensiones de Teensyduino como IntervalTimer y elapsedMillis, continúan funcionando correctamente mientras la CPU cambia la velocidad. Teensy 4.1 también proporciona una función de apagado. Al conectar un botón pulsador al pin de encendido / apagado, la fuente de alimentación de 3.3V se puede desactivar por completo manteniendo presionado el botón durante cinco segundos, y se vuelve a encender presionando brevemente el botón. Si una celda de monedas está conectada a VBAT, el RTC de Teensy 4.1 también continúa haciendo un seguimiento de la fecha y la hora mientras está apagado. Teensy 4.1 también se puede overclockear, ¡mucho más allá de 600MHz!

El ARM Cortex-M7 trae muchas características potentes de CPU a una verdadera plataforma de microcontrolador en tiempo real. El Cortex-M7 es un procesador superescalador de doble problema, lo que significa que el M7 puede ejecutar dos instrucciones por ciclo de reloj, ¡a 600MHz! Por supuesto, la ejecución de dos simultáneamente depende de las instrucciones y registros de pedido del compilador. Los puntos de referencia iniciales mostraron que el código C ++ compilado por Arduino tiende a lograr dos instrucciones aproximadamente del 40% al 50% del tiempo mientras realiza un trabajo numéricamente intensivo utilizando enteros y punteros. El Cortex-M7 es el primer microcontrolador ARM que utiliza predicción de rama. En M4, los bucles y otro código que muchas ramas toman tres ciclos de reloj. Con M7, después de que un bucle se haya ejecutado varias veces, la predicción de rama elimina esa sobrecarga, permitiendo que la instrucción de rama se ejecute en un solo ciclo de reloj.

La memoria estrechamente acoplada es una característica especial que permite el acceso rápido a la memoria de un solo ciclo Cortex-M7 utilizando un par de buses de 64 bits de ancho. El bus ITCM proporciona una ruta de 64 bits para buscar instrucciones. El bus DTCM es en realidad un par de rutas de 32 bits, lo que permite a M7 realizar hasta dos accesos de memoria separados en el mismo ciclo. Estos buses de velocidad extremadamente alta están separados del bus AXI principal de M7, que accede a otra memoria y periféricos. Se puede acceder a 512 de memoria como memoria estrechamente acoplada. Teensyduino asigna automáticamente su código de boceto Arduino en ITCM y todo el uso de memoria no malloc al DTCM rápido, a menos que agregue palabras clave adicionales para anular el valor predeterminado optimizado. La memoria a la que no se accede en los buses estrechamente acoplados está optimizada para el acceso DMA por periféricos. Debido a que la mayor parte del acceso a la memoria del M7 se realiza en los dos buses estrechamente acoplados, los potentes periféricos basados ​​en DMA tienen un excelente acceso a la memoria no TCM para una E / S altamente eficiente.

El procesador Cortex-M7 de Teensy 4.1 incluye una unidad de coma flotante (FPU) que admite tanto “doble” como “flotante” de 32 bits. Con la FPU de M4 en Teensy 3.5 y 3.6, y también los chips Atmel SAMD51, solo el flotante de 32 bits es acelerado por hardware. Cualquier uso de funciones dobles, dobles como log (), sin (), cos () significa matemática lenta implementada por software. Teensy 4.1 ejecuta todo esto con hardware FPU.

Nota: Tenga en cuenta que el Teensy 4.1 no incluye encabezados y deberá comprarse por separado y soldarse usted mismo.

Características

• ARM Cortex-M7 a 600MHz
• 1024K RAM (512K está estrechamente acoplado)
• 8 Mbyte Flash (64K reservados para recuperación y emulación EEPROM)
• Puerto host USB
• 2 chips más memoria de programa
• 55 pines de E / S totales
• 3 CAN Bus (1 con CAN FD)
• 2 audio digital I2S
• 1 audio digital S / PDIF
• 1 SDIO (4 bit) SD nativa
• 3 SPI, todos con FIFO de 16 palabras
• 7 señales de almohadilla SMT inferiores
• 8 puertos serie
• 32 canales DMA de propósito general
• 35 pines PWM
• 42 E / S amigables
• 18 entradas analógicas
• Aceleración Criptográfica
• Generador de números aleatorios
• RTC para fecha / hora
• FlexIO programable
• Pixel Processing Pipeline
• Peripheral cross triggering
• 10 / 100 Mbit DP83825 PHY (6 pins)
• Zócalo de tarjeta microSD
• Administración de encendido / apagado

Teensyduino

El IDE de Arduino es el método principal usado para programar Teensy. Al igual que los modelos anteriores, el objetivo para Teensy es la mejor posibilidad de compatibilidad con todas las funciones de Arduino y bibliotecas ampliamente utilizadas.

Pines de referencia

Mas información

• Datasheet (NXP iMXRT1062)
• Teensy Quick Start
• Teensyduino Software
• Asignación de pines (PDF)