îmi amintesc când construirea unui calculator folosit un lot de placi S100. Acestea erau mașini pe 8 biți care au preluat un raft și ar putea include chiar și o grămadă de comutatoare și lumini pentru programare. Aceste zile se poate începe cu placi care se potrivesc în mână.

trei platforme au generat un text semnificativ, ceea ce înseamnă suport, o mulțime de suport software și hardware. Acestea includ Arduino, Raspberry Pi și BeagleBone (Fig. 1). Placa minusculă din dreapta sus este o placă de expansiune fără fir pentru Arduino. Are dimensiuni similare cu platforma Arduino de bază față de placa Digilent mai mare. Sunt platforme hardware open source care sunt acceptate de software open source.

Electronicdesign site-uri Com Electronicdesign fișiere com încărcări 2013 06 67211 Fig1sm
Figura 1. Chipkit Digilent utilizează platforma MIPS pe 32 de biți Microchip într-un factor de formă Arduino.

Hardware-ul pentru fiecare platformă este disponibil dintr-o gamă largă de surse. Software-ul este disponibil din mai multe surse care acceptă totul, de la porturi seriale simple la senzori 3D, cum ar fi Microsoft Kinect. Aceste platforme pot fi utilizate pentru cei noi la dezvoltare embedded sau cei care doresc să dezvolte aplicații sau verifica cele mai recente hardware.

cuprins

  • Arduino
  • Raspberry Pi
  • BeagleBone
  • și câștigătorul este?

Arduino

platforma Arduino a fost în jur de ceva timp. 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. Dintre cele trei platforme, Arduino este cel mai apropiat de o platformă încorporată, deoarece un afișaj nu face neapărat parte din soluție. De asemenea, software-ul este de nivel scăzut de multe ori face fără nici un fel de sistem de operare. Inițial, performanța microcontrolerului a limitat ceea ce ar putea fi acceptat, dar cea mai recentă recoltă de microcontrolere pe 32 de biți care domină acum platforma Arduino sunt mai mult decât capabile să gestioneze un sistem de operare.

mediul standard de dezvoltare software Arduino are ca scop predarea programării încorporate. Ea are propria terminologie cu software-ul fiind numit schițe. Este în esență C cu un IDE simplu, dar a progresat semnificativ de la AVR de bază pe 8 biți și suportul C de bază.

majoritatea platformelor acceptă mai multe instrumente de dezvoltare, inclusiv instrumente profesionale de la furnizorii de microcontrolere și asistența lor terță parte. Unele instrumente sunt gratuite. O parte a provocării este gestionarea suportului hardware, deoarece majoritatea software-urilor pentru Arduino shields vizează mediul de dezvoltare Arduino.

cele mai multe I / O este manipulat prin Arduino scuturi. Conectorii sună cea mai mare parte a plăcii și permit utilizarea majorității plăcilor prin conectarea acestora. Cele mai multe pot fi stivuite, deoarece se utilizează rar Toate I/O. o parte a provocării pentru toate platformele este modul în care I/o este mapat atunci când sunt utilizate mai multe plăci. De exemplu, I2C poate suporta mai multe dispozitive, dar fiecare are nevoie de propriul I/O. De asemenea, selectările de cipuri SPI trebuie să fie unice.

există de fapt o serie de factori de formă scut Arduino, unele de proprietate. Platforma inițială Arduino definește cea mai de bază Versiune. Versiunile extinse au utilizat mai mulți conectori care expun mai multe I/O disponibile pe microcontrolere de performanță mai mari utilizate pe platforme mai noi compatibile Arduino.

suport software I / O poate fi o problemă. De obicei, suportul C de bază este oferit pentru mediile de dezvoltare Arduino. Suportul mai avansat pentru dispozitive precum modulele wireless tind să fie mai specific gazdei. Nu toate combinațiile vor funcționa împreună, dar dacă vă puteți gândi la o combinație hardware/software, atunci poate fi găsită probabil o combinație Adrduino.

Raspberry Pi

Platforma Raspberry Pi este disponibilă de la companii precum Element 14. Acesta a fost conceput pentru a fi un cost redus, platformă de înaltă performanță capabilă să ruleze Linux.

modelul B de 35 $(Fig. 4) dublează cantitatea de memorie la 512 Mbytes. Se bazează pe un cip Broadcom BCM2835 System-on (soc) precum modelul a de 25 USD.700 MHz BCM2835 are un nucleu ARM1176JZF-S.

Electronicdesign com site-uri Electronicdesign com fișiere încărcări 2013 06 67211 Fig4sm Raspberry Pi

  • Hot Raspberry Pi
  • Ouya aduce $99 consola de jocuri prin Kickstarter

folosește un card SD pentru stocare și rulează de obicei oricare dintre mai multe variante Linux, inclusiv Raspian, Arch, Debian și Fedora. De asemenea, rulează RISC OS, FreeBSD, NetBSD și cineva a primit Planul 9 pentru a rula pe el.placa are suport USB și 10/100 Ethernet (Model B). Poate conduce un afișaj HDMI, video compozit sau un panou LCD. Are o conexiune CSI pentru o intrare a camerei. Are Audio HDMI, precum și I2S și o mufă de 3,5 mm. Plăcile necesită 300 mA și 700 mA la 5V pentru modelul a și respectiv B.

Raspberry Pi are un singur antet de expansiune cu GPIO, port serial, SPI, I2C, I2S, 3.3 V și 5V. există o serie de plăci breakout disponibile, dar montarea este o provocare. Raspberry Pi are două găuri de montare, dar nu se găsesc pe colțuri ca majoritatea celorlalte plăci. Există și o serie de cazuri disponibile.unul dintre cele mai mari avantaje ale Raspberry Pi este software-ul. Costul său scăzut și disponibilitatea a generat o mulțime de interes și o mulțime de software pentru a se potrivi.

BeagleBone

Platforma BeagleBone este similară cu Raspberry Pi. Rulează Linux și are suport Ethernet, USB și grafică ca parte a pachetului său de bază. Acum are o nouă încarnare numită BeagleBone Black (Fig. 5). Această versiune de 45 USD are un eMMC de 2 Gbyte, astfel încât vine cu software gata să iasă din cutie. De asemenea, are o priză microSD precum Raspberry Pi și originalul BeagleBone de 89 USD. Acesta din urmă a venit cu ArchLinux pe un card microSD.

Electronicdesign site-uri com Electronicdesign fișiere com încărcări 2013 06 67211 Fig5sm Beaglebone Negru
Figura 5. BeagleBone Black folosește eMMC la bord, dar include o priză microSD doar în cazul în care doriți stocare amovibilă. Aceasta înseamnă că poate veni cu propriul software gata să ruleze atunci când îl conectați.
  • interviu cu directorul de inginerie SparkFun
  • Little Board și module mici la Design West

Beaglebone negru se bazează pe un instrument Texas AM335x 1GHz ARM Cortex-A8. Are un accelerator grafic 3D, accelerator în virgulă mobilă NEON și include, de asemenea, o pereche de unități programabile în timp real (PRU) care sunt într-adevăr microcontrolere pe 32 de biți în sine. Cortex-A8 este o problemă dublă, platformă superscalară care are avantajul performanței în comparație cu ARM11 al Raspberry Pi. Plăcile au conectori Ethernet, HDMI și USB.

am fost foarte impresionat de pachetul general BeagleBone, deoarece este singura platformă care funcționează din cutie. Tot ce este necesar este un PC cu USB și un sistem de operare relativ nou. Acesta din urmă este obligat să furnizeze suportul de rețea RNDIS prin conexiunea USB.

în esență, conectați cablul USB la PC și Beaglebone Negru. Beaglebone negru apare ca unitate flash USB, dar, de asemenea, face conexiunea la rețea. Aceasta oferă o interfață web care rulează pe negru BeagleBone. Browserul web de pe PC începe cu un fișier HTML de pe unitatea flash, dar care redirecționează către interfața web.

interfața web oferă de fapt un IDE și un set de instrumente bazate pe web, în plus față de o interfață SSH bazată pe web. Nu voi intra în toate detaliile a ceea ce oferă BeagleBone black, dar este impresionant. Acesta este avantajul utilizării blițului eMMC.

BeagleBone Black este compatibil cu plăcile de expansiune, numite și capes, disponibile pentru BeagleBone original. Acestea folosesc perechea de anteturi cu 46 de pini de ambele părți ale BeagleBone. Acestea oferă acces la i/o-ul microcontrolerului , inclusiv CAN, SPI și I2C plus la interfețele USB-serial și USB-to-JTAG. Sistemele au, de asemenea, patru găuri de montare.

și câștigătorul este?

Ok. Am de gând să vafe și spun că alegerea este într-adevăr depinde de fundal și cerințele dumneavoastră. Dacă sunteți în căutarea de a învăța C și programare încorporat, atunci Arduino este o alegere bună, deoarece te pune aproape de hardware-ul. De asemenea, oferă o modalitate bună de a evalua un microcontroler, deoarece mulți furnizori livrează plăci care pot profita de plăcile de expansiune Arduino.

dacă software-ul care rulează pe Linux sau un sistem de operare este mai mult din ceea ce doriți, atunci Raspberry Pi, BeagleBone sau una dintre aceste variante este probabil o alegere mai bună. De asemenea, sarcinile de afișare sau audio grele sunt mai ușor de gestionat de aceste două platforme.

ca platformă de bază, mă aplec spre BeagleBone Black. CMEM de la bord este rapid și eficient. Memoria este limitată, dar mai mult decât suficientă pentru majoritatea proiectelor. De asemenea, sunt foarte impresionat de software-ul de dezvoltare încorporat. Pentru unele lucrări ROS (robot operating system) am găsit suportul pentru Raspberry Pi ca fiind bun.

ceea ce este cu adevărat interesant în aceste zile este modul în care aceste platforme au impact asupra altor modele. De exemplu, UDOO (Fig. 6) este un proiect Kickstarter care combină factorul de formă de expansiune Arduino cu funcționalitatea Raspberry Pi și, în esență, BeagleBone. Este o soluție cu procesor dual care începe cu Atmel Cortex-M3 găsit în Arduino Due. De asemenea, are un dual sau quad Core Freescale i.MX6. cu siguranță o platformă grea.

Electronicdesign site-uri Com Electronicdesign fișiere com încărcări 2013 06 67211 Fig 6 Udoo
Figura 6. Proiectul UDOO Kickstarter acceptă plăcile de expansiune Arduino, dar folosește un procesor multicore Freescale i.MX6 plus un procesor SAM3X pentru o combinație interesantă multichip.

tipul de lucru pentru care intenționați să utilizați sistemul afectează cu siguranță CE platformă veți alege. Nu treceți cu vederea alte alternative, cum ar fi Ouya de 99 USD (vezi Ouya aduce consola de jocuri de 99 USD prin Kickstarter) bazată pe un NVidia Tegra 3 dacă software-ul și grafica sunt acolo unde doriți să fiți. Rulează Android și are suport WiFi și Ethernet.