Der Arduino MKR Vidor 4000 bringt die Benutzerfreundlichkeit von Arduino mit den leistungsfähigsten reprogrammierbaren Chips, die es gibt, zusammen: FPGAs. Mit Vidor können Sie ein Board erstellen, bei dem alle Pins PWM-Signale sind, die die Geschwindigkeit von Motoren steuern. Sie können Sound in Echtzeit erfassen und ein Soundeffekt-Pedal für Ihre Gitarre erstellen. Es ist möglich, einen Echtzeit-Computer zu erstellen, der Sensorinformationen ausliest und an einen hochmodernen Monitor sendet, oder ein Video aufzunehmen und die Sensorinformationen über das Bild zu legen, das dann später an einen Bildschirm gesendet wird. Sie können sich mit der Arduino IoT Cloud verbinden und eine komplexe Labormaschine mit einer großen Anzahl von Motoren steuern. Sie könnten sogar Ihre eigenen Prozessoren innerhalb des FPGAs prototypisieren und sie parallel zu den anderen Mikrocontrollern auf dem Board arbeiten lassen. Vidor ist ein Gerät, das zu Experimenten, Präzision und Hochgeschwindigkeitsbeen einlädt. Der Hauptchip auf dem Board ist der Intel® Cyclone® 10CL016 er enthält 16K Logikelemente, 504 KB eingebettetes RAM und 56 18x18 Bit HW-Multiplikatoren für Hochgeschwindigkeits-DSP-Operationen. Jeder Pin kann mit über 150 MHz toggeln und kann für Funktionen wie UARTs, (Q)SPI, hochauflösende/hochfrequente PWM, Quadratur-Encoder, I2C, I2S, Sigma-Delta-DAC, etc. konfiguriert werden. Das Board ist mit 8 MB SRAM ausgestattet, um die FPGA-Operationen für Video und Audio zu unterstützen. Der FPGA-Code ist in einem 2 MB QSPI-Flash-Chip gespeichert, wovon 1 MB für Benutzeranwendungen reserviert ist. Es ist möglich, Hochgeschwindigkeits-DSP-Operationen für die Audio- und Videoverarbeitung durchzuführen. Daher verfügt der Vidor über einen Micro-HDMI-Anschluss für die Audio- und Videoausgabe und einen MIPI-Kameraanschluss für den Videoeingang. Alle Pins des Boards werden sowohl vom SAMD21 als auch vom FPGA angesteuert, wobei das Format der MKR-Familie eingehalten wird. Schließlich gibt es noch einen Mini-PCI-Express-Anschluss mit bis zu 25 frei programmierbaren Pins, über die Sie Ihr FPGA als Peripherie an einen Computer anschließen oder eigene PCI-Schnittstellen erstellen können. Der Mikrocontroller des Boards ist ein stromsparender Arm® Cortex®-M0 32-bit SAMD21, wie in den anderen Boards der Arduino MKR Familie. Die WiFi- und Bluetooth®-Konnektivität wird mit einem Modul von u-blox, dem NINA-W10, realisiert, einem Low-Power-Chipsatz, der im 2,4-GHz-Bereich arbeitet. Außerdem befinden sich ein Batterieladegerät und eine richtbare RGB-LED auf dem Board. The Power of the FPGA Falls Sie mit dem Begriff nicht vertraut sind, ein FPGA ist ein Field Programmable Gate Array, ein Chip, bei dem die Logik, die seine Operationen steuert, nicht zum Zeitpunkt der Herstellung geschrieben wird. Es ist möglich, eine eigene CPU zu schreiben, eine Reihe von dedizierten Hochfrequenz-PWM-Ausgängen, einen digitalen Sound-Mixer, eine Video-Overlay-Maschine oder alles, was Sie sich vorstellen können. Die Haupteinschränkung ist die Menge an logischen Gattern, die benötigt wird, um eine dieser Anwendungen zu entwerfen. Um zu veranschaulichen, wie ein solch leistungsfähiger Prozessor in Ihren typischen Arduino-Workflow integriert werden kann, haben wir eine Reihe von Bibliotheken erstellt, die einige einfache Aufgaben unter Einbeziehung des Mikrocontrollers und des spezialisierten FPGA-Codes ausführen können. Sehen Sie sich die folgenden Beispiele an, um zu sehen, wie es funktioniert:Zeichnen des Arduino-Logos: Sehen Sie, wie Sie die VidorGraphics-Bibliothek verwenden, um ein Videosignal über den HDMI-Anschluss an einen Monitor auszugeben. Sehen Sie sich den Code hier an.Aktivieren Sie die Kamera: Holen Sie sich ein Videosignal von einer Kamera und senden Sie es an Ihren Computer-Monitor. Sehen Sie sich das Beispiel hier ...
Das MKR VIDOR 4000 können Sie ganz nach Ihren Wünschen konfigurieren – Sie können im Grunde Ihre eigene Steuerplatine erstellen. Die Platine bietet reichlich Hardware und Potenzial: einen 8-MB-SDRAM; einen 2-MB-QSPI-Flash-Chip – 1 MB stehen für Benutzeranwendungen zur Verfügung –, einen Micro-HDMI-Anschluss, einen MIPI-Kameraanschluss und WLAN/BLE mit der Serie NINA W10 von U-BLOX. Sie bietet zudem die klassische MKR-Schnittstelle, bei der alle Pins sowohl über SAMD21 als auch über FPGA gesteuert werden. Des Weiteren bietet sie einen Mini-PCI-Express-Anschluss mit bis zu 25 programmierbaren Pins. Dieses Board verfügt über: • 20 digitale I/O - Schnittstellen (davon 12 mit PWM) + 32 (mPCI) • 7 analoge Eingänge • 1 analoger Ausgang • 48 MHz - Quarzoszillator • micro-USB-Anschluss Technischen Daten: • SAMD21 Cortex-M0+ 32bit low power ARM MCU • Betriebsspannung: 3,3 V • Eingangsspannung: 5 V • DC 3 mA (I/O) • Flash Memory: 256 KByte • SRAM : 32 ...
