vzpomínám si, že při stavbě počítače byla použita dávka desek S100. Jednalo se o 8bitové stroje, které zabíraly stojan a mohly by dokonce obsahovat spoustu přepínačů a světel pro programování. V těchto dnech lze začít s deskami, které se vejdou do ruky.

tři platformy vygenerovaly významné pokračování, což znamená podporu, spoustu softwarové a hardwarové podpory. Patří mezi ně Arduino, Raspberry Pi a BeagleBone (obr. 1). Malá deska v pravém horním rohu je bezdrátová rozšiřující deska pro Arduino. Velikost je podobná základní platformě Arduino oproti větší desce Digilent. Jedná se o hardwarové platformy s otevřeným zdrojovým kódem, které jsou podporovány open source softwarem.

Electronicdesign Com Stránky Electronicdesign com Soubory Nahraje 2013 06 67211 Fig1sm
Obrázek 1. DIGILENT je chipKit používá Microchip je 32-bit MIPS platformu v Arduino form factor.

Hardware pro každou platformu je dostupný z široké škály zdrojů. Software je k dispozici z ještě více zdrojů, které podporují vše od jednoduchých sériových portů až po 3D senzory, jako je Microsoft Kinect. Tyto platformy mohou být použity pro ty nové embedded vývoj, nebo ty, kteří chtějí vyvíjet aplikace nebo se podívejte na nejnovější hardware.

obsah

  • Arduino
  • Raspberry Pi
  • BeagleBone
  • a vítězem je?

Arduino

platforma Arduino existuje již nějakou dobu. It started with an 8-bit Atmel AVR processor but the platform has since expanded to include processors from Microchip’s 32-bit MIPS-based solution in Digilent’s chipKIT (Fig. 2) to the Arduino DUE (Fig. 3) is based on Atmel’s SAM3X8E Cortex-M3 microcontroller.

Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Files Uploads 2013 06 67211 Fig2sm Arduino Microchip
Figure 2. Digilent’s chipKit uses Microchip’s 32-bit MIPS platform in an Arduino form factor.
Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Files Uploads 2013 06 67211 Fig3 Arduino Due
Figure 3. The Arduino DUE is based on Atmel’s SAM3X8E with a Cortex-M3 processor.
  • Shielding Arduinos
  • PIC32 Arduino Modules

The two things Arduino platforms tend to have in common are Arduino shields and the software development tools. Ze tří platforem je Arduino nejblíže vestavěné platformě, protože displej nemusí být nutně součástí řešení. Stejně tak je software na nízké úrovni často bez jakéhokoli operačního systému. Zpočátku výkon mikrokontroléru omezené, co by mohlo být podporovány, ale poslední úrodu 32-bit mikrořadičů, které dnes ovládají Arduino platformy jsou více než schopný zvládnout operačního systému.

standardní prostředí pro vývoj softwaru Arduino je zaměřeno na výuku vestavěného programování. Má svou vlastní terminologii, přičemž software se nazývá náčrtky. Je to v podstatě C s jednoduchým IDE, ale výrazně pokročilo od základní 8bitové AVR a základní podpory C.

Většina platforem podporuje více vývojových nástrojů včetně profesionálních nástrojů z mikrokontroléru dodavatelů a jejich podporu třetích stran. Některé nástroje jsou zdarma. Součástí výzvy je správa hardwarové podpory, protože většina softwaru pro štíty Arduino se zaměřuje na vývojové prostředí Arduino.

většina I / O je ovládána pomocí štítů Arduino. Konektory zvoní většinu desky a umožňují použití většiny desek jejich zapojením. Nejvíce lze stohovat, protože jeden málokdy využívá všechny I/O Část výzvou pro všechny platformy je to, jak I/O mapované když více desky jsou používány. Například, I2C může podporovat mnoho zařízení, ale oni každý potřebují vlastní I/O. Stejně tak SPI chip selects musí být jedinečné.

ve skutečnosti existuje řada formových faktorů Arduino shield, některé proprietární. Počáteční platforma Arduino definuje nejzákladnější verzi. Rozšířené verze využily více konektorů, které vystavují více vstupů / výstupů dostupných na výkonnějších mikrokontrolérech používaných na novějších platformách kompatibilních s Arduino.

I / o softwarová podpora může být problém. Pro vývojová prostředí Arduino je obvykle poskytována základní podpora C. Pokročilejší podpora zařízení, jako jsou Bezdrátové moduly, bývá specifičtější pro hostitele. Ne všechny kombinace budou fungovat společně, ale pokud si dokážete představit kombinaci hardwaru a softwaru, pak lze pravděpodobně najít kombinaci Adrduino.

Raspberry Pi

platforma Raspberry Pi je k dispozici od společností, jako je Element 14. Byl navržen tak, aby byl nízkonákladovou a vysoce výkonnou platformou schopnou provozovat Linux.

MODEL B $ 35 (obr. 4) zdvojnásobí množství paměti na 512 Mbytes. Je založen na čipu Broadcom BCM2835 System-On (SoC), jako je model $ 25 A. 700 MHz Bcm2835 má jádro ARM1176JZF-S.

Electronicdesign Com Stránky Electronicdesign com Soubory Nahraje 2013 06 67211 Fig4sm Raspberry Pi

  • Hot Raspberry Pi
  • Ouya Přináší $99 Herní Konzole Přes Kickstarter

Používá SD kartu pro ukládání a obvykle běží některý z řady Linuxových variant, včetně Raspian, Arch, Debian a Fedora. To také běží RISC OS, FreeBSD, NetBSD a někdo dostal plán 9 běžet na něm.

deska má podporu USB a 10/100 Ethernet (Model B). Může řídit displej HDMI, kompozitní video nebo LCD panel. Má připojení CSI pro vstup kamery. Má HDMI audio, I2S a 3, 5 mm jack. Desky vyžadují 300 mA a 700 mA při 5V pro Model a A B.

Raspberry Pi má jedno rozšíření záhlaví s GPIO, sériovým portem, SPI, I2C, I2S, 3.3 V a 5V. Existuje řada breakout desky k dispozici, ale montáž je výzva. Raspberry Pi má dva montážní otvory, ale nenacházejí se v rozích jako většina ostatních desek. K dispozici je také řada případů.

jednou z největších výhod Raspberry Pi je software. Jeho nízké náklady a dostupnost vyvolaly velký zájem a spoustu softwaru.

BeagleBone

platforma BeagleBone je podobná Raspberry Pi. To běží Linux a má Ethernet, USB a grafické podpory jako součást svého základního balíčku. Nyní má novou inkarnaci zvanou BeagleBone Black (obr. 5). Tato verze $ 45 má 2 Gbyte eMMC, takže přichází se softwarem připraveným k vybití z krabice. Má také zásuvku microSD, jako je Raspberry Pi a původní $ 89 BeagleBone. Ten přišel s Archlinuxem na microSD kartě.

Electronicdesign Com Stránky Electronicdesign com Soubory Nahraje 2013 06 67211 Fig5sm Beaglebone Black
Obrázek 5. BeagleBone Black používá palubní eMMC, ale obsahuje zásuvku microSD pro případ, že chcete vyměnitelné úložiště. To znamená, že může přijít s vlastním softwarem připraveným ke spuštění, když jej připojíte.
  • Rozhovor S SparkFun je Ředitel Inženýrství
  • Malá Rada A Malé Moduly V Designu Západ

BeagleBone Black je založen na Texas Instrument je AM335x 1GHz ARM Cortex-A8. Má 3D grafický akcelerátor, NEON s plovoucí desetinnou čárkou akcelerátor a také obsahuje pár programovatelných Realtime jednotek (PRU), které jsou skutečně 32bitové mikrokontroléry samy o sobě. Cortex-A8 je duální problém, superscalar platforma, která má výhodu ve výkonu ve srovnání s ARM11 Raspberry Pi. Desky mají konektory Ethernet, HDMI a USB.

byl jsem opravdu ohromen celkovým balíčkem BeagleBone, protože je to jedna platforma, která funguje po vybalení z krabice. Vše, co je potřeba, je počítač s USB a relativně nový operační systém. Ten je povinen poskytovat podporu sítě RNDIS prostřednictvím připojení USB.

v podstatě zapojíte kabel USB do počítače a BeagleBone Black. BeagleBone Black se zobrazí jako USB flash disk, ale také umožňuje připojení k síti. To poskytuje webové rozhraní běžící na BeagleBone Black. Webový prohlížeč v počítači začíná souborem HTML na jednotce flash, který však přesměruje na webové rozhraní.

webové rozhraní ve skutečnosti poskytuje webové IDE a sadu nástrojů kromě webového rozhraní SSH. Nebudu se dostat do všech podrobností o tom, co BeagleBone black poskytuje, ale je to působivé. To je výhoda použití blesku eMMC.

BeagleBone Black, je kompatibilní s rozšířením desky, také volal pláštěnky, k dispozici pro původní BeagleBone. Používají dvojici 46kolíkových hlaviček na obou stranách BeagleBone. Ty poskytují přístup k I/O mikrokontroléru včetně CAN, SPI a I2C plus k rozhraním USB-to-serial a USB-to-JTAG. Systémy mají také čtyři montážní otvory.

a vítězem je?

Ok. Budu vafle a řeknu, že volba je opravdu závislá na vašem pozadí a požadavcích. Pokud se chcete naučit C a vestavěné programování, pak je Arduino dobrou volbou, protože vás přiblíží hardwaru. Poskytuje také dobrý způsob, jak vyhodnotit mikrokontrolér, protože mnoho dodavatelů dodává desky, které mohou využít rozšiřujících desek Arduino.

Pokud je software, který běží na Linuxu nebo operačním systému, více z toho, co chcete, pak je Raspberry Pi, BeagleBone nebo jedna z těchto variant pravděpodobně lepší volbou. Stejně tak jsou tyto dvě platformy snadněji zpracovány s těžkým displejem nebo zvukovými pracemi.

jako základní plošinu se přikláním k BeagleBone Black. Palubní eMMC je rychlý a efektivní. Je to paměť omezená, ale více než dost pro většinu projektů. Jsem také velmi ohromen vestavěným vývojovým softwarem. Pro některé práce ROS (robot operating system) jsem zjistil, že podpora pro Raspberry Pi je dobrá.

v dnešní době je opravdu zajímavé, jak tyto platformy ovlivňují jiné návrhy. Například UDOO (obr. 6) je projekt Kickstarter, který kombinuje Arduino expansion form factor s funkčností Raspberry Pi a v podstatě BeagleBone. Jedná se o řešení s duálním procesorem, které začíná Atmel Cortex-M3 nalezeným v Arduino Due. Má také duální nebo čtyřjádrový Freescale i. MX6. rozhodně těžká platforma.

Electronicdesign Com Stránky Electronicdesign com Soubory Nahraje 2013 06 67211 Obr 6 Udoo
Obr. 6. Projekt UDOO Kickstarter podporuje rozšiřující desky Arduino, ale používá vícejádrový procesor Freescale i. MX6 plus procesor SAM3X pro zajímavou kombinaci více čipů.

typ práce, pro kterou chcete systém používat, rozhodně ovlivňuje, jakou platformu si vyberete. Nezapomeňte na jiné alternativy, jako je $99 Ouya (viz Ouya přináší herní konzoli $ 99 přes Kickstarter) založenou na NVidia Tegra 3, pokud je software a grafika tam, kde chcete být. To běží Android a má WiFi a Ethernet podporu.