muistan, kun tietokoneen rakentamisessa käytettiin erää S100-tauluja. Nämä olivat 8-bittisiä koneita, jotka veivät telineeseen ja saattoivat sisältää jopa joukon vipukytkimiä ja valoja ohjelmointia varten. Nykyään voi aloittaa laudoilla, jotka mahtuvat käteen.

kolme alustaa ovat tuottaneet merkittävän seuraajan, joka tarkoittaa tukea, paljon ohjelmisto-ja laitteistotukea. Näitä ovat Arduino, Vadelma Pi ja BeagleBone (Kuva. 1). Pieni hallitus oikeassa yläkulmassa on langaton laajennuslauta Arduino. Se on kooltaan samanlainen kuin perus Arduino alusta vastaan suurempi Digilent aluksella. Ne ovat avoimen lähdekoodin laitteistoalustoja, joita tukee avoimen lähdekoodin ohjelmisto.

Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Files Uploads 2013 06 67211 Fig1sm
Kuva 1. Digilentin chipKit käyttää Microchipin 32-bittistä MIPS-alustaa Arduino-muotokertoimessa.

laitteistoa jokaiselle alustalle on saatavilla useista eri lähteistä. Ohjelmisto on saatavilla vieläkin lähteistä, jotka tukevat kaikkea yksinkertaisista sarjaporteista 3D-antureihin, kuten Microsoft Kinectiin. Näitä alustoja voidaan käyttää niille, jotka ovat uusia sulautettuun kehitykseen tai jotka haluavat kehittää sovelluksia tai tarkistaa uusimmat laitteistot.

Sisällysluettelo

  • Arduino
  • Vadelma Pi
  • BeagleBone
  • ja voittaja on?

Arduino

Arduinon alusta on ollut olemassa jo jonkin aikaa. 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. Kolmesta alustasta Arduino on lähimpänä sulautettua alustaa, koska näyttö ei välttämättä ole osa ratkaisua. Samoin, ohjelmisto on alhainen usein tehdä ilman minkäänlaista käyttöjärjestelmää. Aluksi mikrokontrollerin suorituskyky rajoitti sitä, mitä voitiin tukea, mutta uusin 32-bittisten mikrokontrollereiden sato, joka nyt hallitsee Arduino-alustaa, pystyy käsittelemään käyttöjärjestelmää.

Arduinon standardiohjelmistokehitysympäristö on suunnattu sulautetun ohjelmoinnin opettamiseen. Sillä on oma terminologiansa, jossa ohjelmistoa kutsutaan sketseiksi. Se on pohjimmiltaan C yksinkertaisella IDE: llä, mutta se on edennyt merkittävästi 8-bittisestä AVR: stä ja perus-C: n tuesta.

useimmat alustat tukevat useita kehitystyökaluja, mukaan lukien ammattikäyttöön tarkoitetut työkalut mikrokontrolleritoimittajilta ja niiden kolmannen osapuolen tuki. Jotkut työkalut ovat ilmaisia. Osa haastetta on laitteistotuen hallinta, sillä suurin osa Arduino Shieldsin ohjelmistoista kohdistuu Arduinon kehitysympäristöön.

suurin osa I / O: sta hoidetaan Arduino-suojien kautta. Liittimet rengas suurin osa hallituksen ja mahdollistaa useimmat levyt voidaan käyttää liittämällä ne. Useimmat voidaan pinota, koska yksi harvoin hyödyntää kaikkia I/O. osa haaste kaikille alustoille on, miten I / O on kartoitettu, kun useita levyt käytetään. Esimerkiksi I2C voi tukea monia laitteita, mutta ne jokainen tarvitsee oman I/O. samoin, SPI siru valitsee täytyy olla ainutlaatuinen.

on olemassa itse asiassa useita Arduino-kilven muototekijöitä, joista osa on patentoituja. Alkuperäinen Arduino-alusta määrittelee perusversion. Laajennetuissa versioissa käytettiin enemmän liittimiä, jotka altistavat enemmän I / O: ta, joka on saatavilla korkeamman suorituskyvyn mikrokontrollereissa, joita käytetään uudemmilla Arduino-yhteensopivilla alustoilla.

i / O-ohjelmistotuki voi olla ongelma. Arduino – kehitysympäristöille tarjotaan yleensä C-perustukea. Kehittyneempi tuki laitteille, kuten langattomille moduuleille, ovat yleensä isäntäkohtaisia. Kaikki yhdistelmät eivät toimi yhdessä, mutta jos keksit laitteiston/ohjelmiston yhdistelmän, adrduino-yhdistelmä löytyy todennäköisesti.

Raspberry Pi

Raspberry Pi-alusta on saatavilla muun muassa Element 14-yrityksiltä. Se suunniteltiin edulliseksi ja suorituskykyiseksi alustaksi, joka pystyy käyttämään Linuxia.

35 dollarin malli B (Kuva. 4) kaksinkertaistaa muistin määrän 512 Mbyteen. Se perustuu Broadcom Bcm2835 järjestelmä-on siru (SoC) kuten $25 Model A. 700 MHz BCM2835 on ARM1176JZF-s ydin.

Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Files Uploads 2013 06 67211 Fig4sm Raspberry Pi

  • Hot Raspberry Pi
  • Ouya tuo Kickstarterin kautta 99 dollarin pelikonsolin

/div>

se käyttää SD-korttia tallennukseen ja ajaa tyypillisesti mitä tahansa useista Linux-muunnelmista, kuten Raspian, Arch, Debian ja Fedora. Se toimii myös RISC OS, FreeBSD, NetBSD ja joku sai Plan 9 ajaa sitä.

laudalla on USB-ja 10/100 Ethernet (Model B) – tuki. Se voi ajaa HDMI-näyttö, komposiitti video tai LCD-paneeli. Siinä on CSI-yhteys kameran syöttöön. Siinä on HDMI-ääni sekä I2S ja 3,5 mm liitin. Levyt vaativat 300 mA ja 700 mA 5V malli A ja B vastaavasti.

Raspberry Pi: ssä on yksi laajennusotsake, jossa on GPIO, sarjaportti, SPI, I2C, I2S, 3.3 V ja 5v. saatavilla on useita breakout-levyjä, mutta asennus on haastavaa. Raspberry Pissä on kaksi kiinnitysreikää, mutta niitä ei löydy kulmista kuten useimpia muita lautoja. Tarjolla on myös useita tapauksia.

yksi suurimmista eduista Raspberry Pi on ohjelmisto. Sen alhaiset kustannukset ja saatavuus on herättänyt paljon kiinnostusta ja paljon ohjelmistoja vastaamaan.

BeagleBone

BeagleBone-alusta on samanlainen kuin Raspberry Pi. Se käyttää Linuxia ja siinä on Ethernet -, USB-ja grafiikkatuki osana peruspakettiaan. Se on nyt uusi inkarnaatio nimeltään BeagleBone Black (Kuva. 5). Tämä $45 versio on 2 Gbyte eMMC joten se tulee ohjelmisto valmis loppumaan laatikosta. Siinä on myös microSD-pistorasia, kuten Raspberry Pi ja alkuperäinen $89 BeagleBone. Jälkimmäinen tuli archlinuxin kanssa microSD-kortilla.

Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Files Uploads 2013 06 67211 Fig5sm Beaglebone Black
kuva 5. BeagleBone Black käyttää junassa eMMC mutta ei sisällä microSD-pistorasia vain, jos haluat irrotettava varastointi. Tämä tarkoittaa, että se voi tulla oma ohjelmisto valmis toimimaan, kun kytket sen.
  • Sparkfunin insinöörin
  • Little Board And Little Modules at Design West

BeagleBone Black perustuu texasilaisen instrumentin AM335x 1GHz ARM Cortex-A8: aan. Siinä on 3D-grafiikkakiihdytin, Neon floating-point accelerator ja myös pari ohjelmoitavaa Reaaliaikayksikköä (PRU), jotka ovat todella 32-bittisiä mikrokontrollereita itsessään. Cortex-A8 on dual kysymys, superscalar alustan, joka on reuna suorituskykyä verrattuna ARM11 Vadelma Pi. Levyissä on Ethernet -, HDMI-ja USB-liittimet.

olin todella vaikuttunut beaglebonen kokonaispaketista, koska se on ainoa alusta, joka toimii laatikosta käsin. Tarvitaan vain USB-tietokone ja suhteellisen uusi käyttöjärjestelmä. Jälkimmäistä vaaditaan tarjoamaan RNDIS-verkkotuki USB-liitännän kautta.

periaatteessa kytket USB-kaapelin tietokoneeseen ja BeagleBone Blackiin. BeagleBone Black näkyy USB-muistitikkuna, mutta se tekee myös verkkoyhteyden. Tämä tarjoaa web-käyttöliittymän käynnissä BeagleBone Black. Tietokoneen verkkoselain alkaa muistitikulla olevasta HTML-tiedostosta, joka kuitenkin ohjaa web-käyttöliittymään.

web-käyttöliittymä tarjoaa itse asiassa verkkopohjaisen SSH-käyttöliittymän lisäksi verkkopohjaisen IDE-ja toolsetin. En mene kaikkiin yksityiskohtiin siitä, mitä BeagleBone black tarjoaa, mutta se on vaikuttava. Tämä on etu käyttämällä eMMC salama.

BeagleBone Black on yhteensopiva alkuperäisen Beaglebonen laajennuslevyjen kanssa, joita kutsutaan myös capesiksi. Näissä käytetään 46-nastaisia otsakkeita beaglebonen molemmin puolin. Nämä mahdollistavat pääsyn mikrokontrollerin I / O: hun , mukaan lukien CAN, SPI ja I2C plus USB-to-serial-ja USB-to-JTAG-liitännät. Järjestelmissä on myös neljä kiinnitysreikää.

ja voittaja on?

Ok. Aion vouhottaa ja sanoa, että valinta on todella riippuvainen taustastasi ja tarpeistasi. Jos haluat oppia C-ja sulautettua ohjelmointia, Arduino on hyvä valinta, koska se tuo sinut lähelle laitteistoa. Se tarjoaa myös hyvän tavan arvioida Mikrokontrolleri, koska monet toimittajat toimittavat levyt, jotka voivat hyödyntää Arduino laajennus levyt.

Jos Linuxilla tai käyttöjärjestelmällä toimiva ohjelmisto on enemmän sitä, mitä haluat, niin Raspberry Pi, BeagleBone tai jokin näistä muunnelmista on luultavasti parempi valinta. Samoin raskaan näytön tai äänen askareita on helpompi käsitellä nämä kaksi alustaa.

pohjalavana nojaan BEAGLEBONE Blackiin. Koneessa oleva eMMC on nopea ja tehokas. Se on muisti rajallinen, mutta enemmän kuin tarpeeksi useimmissa projekteissa. Olen myös erittäin vaikuttunut sisäänrakennettu kehitysohjelmisto. Joidenkin Ros (robot operating system) työtä olen löytänyt tukea Vadelma Pi on hyvä.

nykyään on todella mielenkiintoista se, miten nämä alustat vaikuttavat muihin malleihin. Esimerkiksi UDOO (Kuva. 6) on Kickstarter-hanke, joka yhdistää Arduino laajennusmuoto tekijä toimivuutta Vadelma Pi, ja lähinnä BeagleBone. Se on kaksoisprosessoriratkaisu, joka alkaa Arduino Due: n Atmel Cortex-M3: sta. Se on myös dual tai quad core Freescale i. MX6. ehdottomasti raskaan Alustan.

Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Files Uploads 2013 06 67211 Fig 6 Udoo
kuva 6. UDOO Kickstarter-projekti tukee Arduino-laajennuslevyjä, mutta käyttää multicore Freescale i.MX6-suoritinta sekä sam3x-suoritinta kiinnostavaan monisiruyhdistelmään.

se, millaiseen työhön aiot järjestelmää käyttää, vaikuttaa varmasti siihen, minkä alustan valitset. Älä unohda muita vaihtoehtoja, kuten $99 Ouya (katso Ouya tuo $99 pelikonsoli kautta Kickstarter) perustuu NVidia Tegra 3 Jos ohjelmisto ja grafiikka ovat missä haluat olla. Se toimii Android ja on WiFi ja Ethernet-tuki.