Teensy 4.1

Sparkfun DEV-16771
Ref: PRO-0298

Teensy 4.1 ARM Cortex-M7 a 600MHz compatible con Arduino con Teensyduino, basado en el NXP iMXRT1062

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El Teensy 4.1 es la versión más reciente de la plataforma de desarrollo asombrosamente popular que cuenta con un procesador ARM Cortex-M7 a 600MHz, con un chip NXP iMXRT1062, memoria flash cuatro veces más grande que el 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 pulgadas por 0,7 pulgadas) y proporciona una mayor capacidad de entradas y salidas, que incluye Ethernet, una toma 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 tiene soporte para escalado de reloj dinámico. 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 software de Teensyduino son compatibles con las funciones de sincronización de Arduino están diseñados para permitir cambios de velocidad dinámicamente. Las velocidades en baudios en serie, las velocidades 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 de velocidad. Teensy 4.1 también proporciona una función de corte de energía. Al conectar un botón a la clavija de encendido / apagado, la fuente de alimentación de 3.3V se puede desactivar por completo al mantener presionado el botón durante cinco segundos y volver a encenderlo presionando brevemente el botón. Si una celda de botón está conectada a VBAT, el RTC de Teensy 4.1 también continúa realizando un seguimiento de la fecha y la hora mientras la energía está apagada. Teensy 4.1 también se puede overclockear, ¡mucho más allá de 600MHz!

El ARM Cortex-M7 trae muchas características de CPU poderosas a una verdadera plataforma de microcontroladores 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, ejecutar dos simultáneamente depende de que el compilador ordene las instrucciones y los registros. Los puntos de referencia iniciales han demostrado que el código C ++ compilado por Arduino tiende a lograr dos instrucciones entre el 40% y el 50% del tiempo mientras realiza un trabajo numérico intensivo utilizando números enteros y punteros. El Cortex-M7 es el primer microcontrolador ARM que utiliza la predicción de ramas. En M4, los bucles y otros códigos que se ramifican toman tres ciclos de reloj. Con M7, después de que un bucle se ha ejecutado varias veces, la predicción de bifurcación elimina esa sobrecarga, lo que permite que la instrucción de bifurcación se ejecute en un solo ciclo de reloj.

La memoria estrechamente acoplada es una característica especial que permite a Cortex-M7 un rápido acceso de ciclo único a la memoria utilizando un par de buses de 64 bits de ancho. El bus ITCM proporciona una ruta de 64 bits para obtener 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 otras memorias y periféricos. Se puede acceder a 512 de memoria como memoria estrechamente acoplada. Teensyduino asigna automáticamente su código de boceto de 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 mediante periféricos. Debido a que la mayor parte del acceso a la memoria de M7 se realiza en los dos buses estrechamente acoplados, los potentes periféricos basados ​​en DMA tienen un excelente acceso a la memoria que no es TCM para una E / S altamente eficiente.

El procesador Cortex-M7 de Teensy 4.1 incluye una unidad de punto flotante (FPU) que admite tanto el "doble" de 64 bits como el "flotante" de 32 bits. Con la FPU de M4 en Teensy 3.5 y 3.6, y también los chips Atmel SAMD51, solo el float de 32 bits está acelerado por hardware. Cualquier uso de funciones dobles, dobles como log (), sin (), cos () significa matemáticas lentas implementadas por software. Teensy 4.1 ejecuta todos estos con hardware FPU.

Características:

  • ARM Cortex-M7 at 600MHz
  • 1024K RAM
  • 8 Mbyte Flash (64K reservados para recovery & simulación EEPROM)
  • Puerto USB Host
  • 2 chips Plus Program Memory
  • 55 pines I/O
  • 3 CAN Bus (1 con CAN FD)
  • 2 salidas audio digital I2S
  • 1 salida S/PDIF para audio digital
  • 1 SDIO (4 bit) nativo SD
  • 3 SPI, todas con con 16 word FIFO
  • 7 pads SMD por debajo
  • 8 puertos serie
  • 32 canales DMA
  • 35 pines PWM
  • 42 pines compatible con Breadboard
  • 18 entradas analógicas
  • Aceleración criptográfica por hardware
  • Generador de números aleatorios
  • RTC para hor ay fecha
  • FlexIO programabkle
  • Pixel Processing Pipeline
  • Peripheral cross triggering
  • Red 10 / 100 Mbit DP83825 PHY (6 pines)
  • Socket microSD
  • Gestión Power On/Off

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